УДК 537.874

ДЕТЕКТОР МОДУЛИРОВАННОГО ТЕРАГЕРЦЕВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ГРАФЕНОВЫХ НАНОЛЕНТ

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

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

² Университет Тохоку, Сендай, Япония

 Получена 12 июня 2012 г.

Аннотация. Предложена новая схема детектора модулированного терагерцевого излучения с рекордно высокой частотой модуляции (вплоть до нескольких ГГц). Детектор базируется на наномеханическом резонаторе, в котором в качестве подвижного элемента используется достаточно узкая графеновая нанолента. Движение графеновой наноленты обусловлено действием пондеромоторной силы, возникающей вследствие возбуждения в системе плазмонного резонанса. Предлагаемый детектор обладает рядом преимуществ по сравнению с ранее предложенными устройствами такого типа, например, более высокой чувствительностью и возможностью перестройки частоты модуляции в широком диапазоне.

Ключевые слова: графеновая нанолента, углеродная нанотрубка, терагерцевое излучение, плазмонный резонатор, демодулятор, детектор.

Abstract. We proposed a novel scheme of the detector of terahertz radiation modulated by megahertz or gigahertz signals. Detector model is based on the nanomechanical resonator with the sufficiently narrow graphene nanoribbon as a mechanically moving part. Motion of a nanoribbon is supported by the electromagnetic ponderomotive force appearing due to the plasmon resonance exited in the system. Using developed model we obtained that the proposed demodulator has a number of advantages such as higher output signal and higher modulation frequency of incoming radiation in comparison with the previously proposed demodulators of terahertz radiation.

Keywords: graphene nanoribbon, carbon nanotube, terahertz radiation, plasmon resonator, demodulator, detector.