ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №5
Текст статьи на англ. (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.5.5
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО ДРЕЙФА В ГРАФЕНЕ
НА ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ
И.М. Моисеенко 1,2, В.В. Попов 2
1 Московский физико-технический институт
(национальный исследовательский университет)
141700, Долгопрудный, ул. Институтский пер., 9.
2 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Саратовский филиал
410019, Саратов, ул. Зеленая, 38.
Статья поступила в редакцию 4 апреля 2024 г.
Аннотация. Исследовано преобразование поляризации электромагнитной волны, нормально падающей на графен с постоянным электрическим током. Показано, что динамическая проводимость графена зависит от направления электронного дрейфа даже в случае отсутствия пространственной дисперсии (т.е., для длинных электромагнитных волн). Это меняет поляризацию электромагнитного излучения на терагерцевых частотах. Действительная часть динамической проводимости графена с электронным дрейфом может быть отрицательной, что приводит к усилению на терагерцевой волны.
Ключевые слова: гидродинамический графен, терагерцевое излучение, преобразование поляризации.
Финансирование: Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, грант No. 22-79-00262.
Автор для переписки: Моисеенко Илья Михайлович, MoiseenkoIM@yandex.ru
Литература
1. Bandurin D. A. et al. Resonant terahertz detection using graphene plasmons // Nature communications. – 2018. – Т. 9. – №. 1. – С. 5392. https://doi.org/10.1038/s41467-018-07848-w
2. Abidi E. et al. Terahertz detection by asymmetric dual grating gate bilayer graphene fets with integrated bowtie antenna // Nanomaterials. – 2024. – Т. 14. – №. 4. – С. 383. https://doi.org/10.3390/nano14040383
3. Boubanga-Tombet S. et al. Room-temperature amplification of terahertz radiation by grating-gate graphene structures // Physical Review X. – 2020. – Т. 10. – №. 3. – С. 031004. https://doi.org/10.1103/PhysRevX.10.031004
4. Cosme P., Terças H. Terahertz laser combs in graphene field-effect transistors // ACS Photonics. – 2020. – Т. 7. – №. 6. – С. 1375-1381. https://doi.org/10.1021/acsphotonics.0c00313
5. Xiao Z. et al. Switchable polarization converter with switching function based on graphene and vanadium dioxide // Journal of Electronic Materials. – 2023. – Т. 52. – №. 3. – С. 1968-1976. https://doi.org/10.1007/s11664-022-10149-0
6. Polischuk O. V., Melnikova V. S., Popov V. V. Giant cross-polarization conversion of terahertz radiation by plasmons in an active graphene metasurface // Applied Physics Letters. – 2016. – Т. 109. – №. 13. https://doi.org/10.1063/1.4963276
7. Guo T., Argyropoulos C. Broadband polarizers based on graphene metasurfaces // Optics letters. – 2016. – Т. 41. – №. 23. – С. 5592-5595. https://doi.org/10.1364/OL.41.005592
8. Moiseenko I. M., Fateev D. V., Popov V. V. Dissipative drift instability of plasmons in a single-layer graphene // Physical Review B. – 2024. – Т. 109. – №. 4. – С. L041401. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.109.L041401
9. Narozhny B. N. Electronic hydrodynamics in graphene // Annals of Physics. – 2019. – Т. 411. – С. 167979. https://doi.org/10.1016/j.aop.2019.167979
10. Bandurin D. A. et al. Negative local resistance caused by viscous electron backflow in graphene // Science. – 2016. – Т. 351. – №. 6277. – С. 1055-1058. https://doi.org/10.1126/science.aad0201
11. Kumar C. et al. Imaging hydrodynamic electrons flowing without Landauer–Sharvin resistance // Nature. – 2022. – Т. 609. – №. 7926. – С. 276-281. https://doi.org/10.1038/s41586-022-05002-7
Для цитирования:
Моисеенко И.М., Попов В.В. Влияние электронного дрейфа в графене на преобразование поляризации нормально падающей волны. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №. 5. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.5.5 (На англ.)