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.