id: 39381
Title: Плазмони в графені: огляд та перспективи використання
Authors: Семчук O.Ю., Гаврилюк О.О., Білюк А.І., Білюк А.A.
Keywords: графен, поверхневі плазмони, плазмоніка, орбіталь, поверхневий плазмонний резонанс, плазмонна частота, хвильовий вектор, безмасові ферміони Дірака, енергія Фермі, графенові метаматеріали
Date of publication: 2025-05-28 13:00:17
Last changes: 2025-05-28 13:00:17
Year of publication: 2024
Summary: Завдяки унікальним електричним, механічним, тепловим та оптичним властивостям графен привернув великий інтерес після того, як він був відкритий у 2004 р. Його двовимірна природа та інші чудові властивості відповідають потребам поверхневих плазмонів та значно збагатили область плазмоніки. В роботі розглянуті останні досягнення та застосування графену в плазмоніці, включаючи теоретичні механізми, експериментальні спостереження та змістовні програми. Завдяки гнучкості та хорошому настроюванню графен є перспективним плазмонним матеріалом як альтернатива благородним металам. Оптична трансформація, плазмонні метаматеріали, світлозбирчі на основі графену, тощо уже реалізовано в пристроях, які застосовуються в електроніці, оптиці, накопиченні енергії, ТГц технології тощо. Крім того, чудова біосумісність графена робить його перспективним кандидатом на застосування в біотехнології та медичній науці. Поверхневі плазмони в графені пропонують переконливий шлях до багатьох корисних фотонних технологій [1 – 3]. Як плазмонний матеріал, графен має кілька унікальних властивостей, наприклад, він проявляє чудову електрооптичну настроюваність [4], кристалічну стабільність, велику оптичну нелінійність [5] і надзвичайно високу концентрацію електромагнітного поля [6]. Таким чином, нещодавні дослідження поверхневого плазмонного збудження в графені за допомогою розсіювання в ближньому полі інфрачервоного світла [7, 8] викликали великий інтерес. Тут повністю представлена оптична схема плазмонного зв’язку, якій притаманна перевага внутрішньої нелінійної оптичної реакції графена. Для генерації плазмонів застосовують імпульси видимого світла у вільному графеновому листі з використанням різниці частотного змішування хвиль, щоб відповідати як хвильовому вектору, так і енергії поверхневої хвилі. При ретельному контролю фази з умовами узгодження можна збудити поверхневі плазмони в графені з конкретним значенням хвильовим вектором і напрямком в широкому частотному діапазоні з високою фотонною ефективністю. Також в огляді обговорюються перспективи практичного використання графена у плазмоніці.
URI: http://socrates.vsau.org/repository/getfile.php/39381.pdf
Publication type: Статті у наукових фахових виданнях України (Copernicus та інші)
Publication: Поверхня. 2024. № 16 (31). С. 51-73. DOI: https://doi.org/10.15407/Surface.2024.16.051
In the collections :
Published by: Адміністратор
File : 39381.pdf Size : 4339597 byte Format : Adobe PDF Access : For all
| |
|
|
