УДК 537.874

СИСТЕМА ИЗ ДВУХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК КАК АНТЕННА И ДЕТЕКТОР ТЕРАГЕРЦЕВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

В. Л. Семененко¹, В. Г. Лейман¹, А. В. Арсенин¹, Ю. В. Стебунов¹, В. И. Рыжий²
 

¹ Московский физико-технический институт (государственный университет), Лаборатория нанооптики и фемтосекундной электроники

² Университет Тохоку, Сендай, Япония

Получена 4 июня 2012 г.

Аннотация. Рассмотрена система из двух одинаковых, параллельно расположенных и консольно закрепленных однослойных углеродных нанотрубок с металлической проводимостью в поле волны терагерцевого излучения. Найдены вынужденные колебания электронной плазмы в нанотрубках для случаев монохроматического и модулированного излучения. Вычислены параметры нанотрубок как механических резонаторов. Показано, что рассматриваемая система нанотрубок может служить достаточно чувствительным резонансным детектором модулированного терагерцевого излучения. Оценена пороговая амплитуда немодулированного терагерцевого излучения, принимаемого детектором, при которой возникает самовозбуждение механических колебаний нанотрубок.

Ключевые слова: терагерцевое излучение, детектор, углеродная нанотрубка, контактное сопротивление.

Abstract. The system of the two same, placed side-by-side and double clamped single-walled carbon nanotubes with metallic conductivity in the electromagnetic field of modulated and non-modulated terahertz radiation is considered. Forced oscillations of the carbon nanotubes electron plasma are calculated. The lumped parameters of the mechanical resonators that the nanotubes represent by themselves are determined. It is shown that the considered system of the nanotubes can serve as a detector of modulated terahertz radiation. The responsivity of the detector is estimated. The threshold value of the electric field amplitude of the incoming monochromatic terahertz radiation, above which the self-excitation of the nanotube mechanical resonators occurs is estimated.

Keywords: terahertz radiation, sensor, carbon nanotube, contact resistance.