Усиление терагерцовых электромагнитных волн в структуре с двумя слоями графена при протекании постоянного электрического тока: гидродинамическое приближение
Моисеенко И.М.1, Попов В.В1, Фатеев Д.В.1,2
1Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Саратов, Россия
2Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Email: MoiseenkoIM@yandex.ru, popov_slava@yahoo.co.uk, FateevDV@yandex.ru
Поступила в редакцию: 9 апреля 2021 г.
В окончательной редакции: 19 апреля 2021 г.
Принята к печати: 19 апреля 2021 г.
Выставление онлайн: 11 мая 2021 г.
Теоретически исследовано усиление терагерцового электромагнитного излучения в структуре с двумя слоями графена, по которым протекает постоянный электрический ток. Исследована гидродинамическая проводимость графена. Показано, что действительная часть проводимости графена может стать отрицательной в терагерцовом диапазоне частот при скоростях дрейфа носителей заряда в графене, меньших, чем фазовая скорость электромагнитной волны. Для малых волновых векторов падающей терагерцовой электромагнитной волны пространственная дисперсия вносит незначительный вклад в гидродинамическую проводимость графена, из-за чего эффективность усиления волны не зависит он направления токов в каждом из слоев графена. Показано, что графен при протекании постоянного электрического тока может быть использован для создания ТГц-усилителей, работающих при комнатной температуре. Ключевые слова: графен, усиление терагерцового излучения, графен с постоянным током.
- J.-H. Son, S. J. Oh, H. Cheon. J. Appl. Phys., 125, 190901 (2019)
- A.H. Castro Neto, F. Guinea, N.M.R. Peres, K.S. Novoselov, A.K. Geim. Rev. Mod. Phys., 81, 109 (2009)
- S. Das Sarma, S. Adam, E. H. Hwang, E. Rossi. Rev. Mod. Phys., 83, 407 (2011)
- A.F. Young, P. Kim. Ann. Rev. Condens. Matter Phys., 2, 101 (2011)
- F. Bonaccorso, Z. Sun, T. Hasan, A.C. Ferrari. Nature Photonics, 4, 611 (2010)
- O.V. Polischhuk, V. Melnikova V.V. Popov. Appl. Phys. Lett., 109, 131101 (2016)
- Q. Guo, R. Yu, C. Li, Sh. Yuan, B. Deng, F.J. Carcia de Abajo, F. Xia. Nature Material, 17, 986 (2018)
- P. Olbrich, J. Kamann, M. Konig. Rev. B, 93, 075422 (2016)
- В.Я. Алешкин, А.А. Дубинов, В.И. Рыжий. Письма ЖЭТФ, 89, 70 (2009)
- I.M. Moiseenko, V.V. Popov, D.V. Fateev. J. Phys. Commun., 4, 071001 (2020)
- O.V. Polischuk, D.V. Fateev, T. Otsuji, V.V. Popov. Appl. Phys. Lett., 111, 081110 (2017)
- M.Yu. Morozov, A.R. Davoyan, I.M. Moiseenko, A. Satou, T. Otsuji, V.V. Popov. Appl. Phys. Lett., 106, 061105 (2015)
- V. Ryzhii, I. Semenikhin, M. Ryzhii, D. Svintsov, V. Vyurkov, A. Satou, T. Otsuji. J. Appl. Phys., 113, 244505 (2013)
- D. Svintsov. Phys. Rev. B, 100, 195428 (2019)
- T. Zhao, M. Hu, R. Zhong, S. Gong, Ch. Zhang, Sh. Liu. Appl. Phys. Lett., 110, 231102 (2017)
- S. Boubanga-Tombet, W. Knap, D. Yadav, A. Satou, D.B. But, V.V. Popov, I.V. Gorbenko, V. Kachorovskii, T. Otsuji. Phys. Rev. X, 10, 031004 (2020)
- H. Fares, M. Almokhtarac. Phys. Lett. A, 383, 1005 (2019)
- T.A. Morgado, M.G. Silveirinha. Phys. Rev. Lett., 119, 133901 (2017)
- D. Svintsov, V. Ryzhii. Phys. Rev. Lett., 123, 219401 (2019)
- T.A. Morgado, M.G. Silveirinha. Phys. Rev. Lett., 123, 219402 (2019)
- D. Svintsov. Phys. Rev. B, 97, 121405(R) (2018)
- I.M. Moiseenko, V.V. Popov, D.V. Fateev. AIP Conf. Proc., 2300, 020089 (2020)
- J. Moser, A. Barreiro, A. Bachtold. Appl. Phys. Lett., 91, 163513 (2007).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.