УВЕЛИЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОГЛОЩЕНИЯ ШИРОКОПОЛОСНОГО СУБТЕРАГЕРЦОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В РЕЗОНАНСНЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ ГРАФЕН–ДИЭЛЕКТРИК

Обложка
  • Авторы: Никифорова П.М.1,2, Богацкая А.В.1,3, Кленов Н.В.1,4, Попов А.М.1,3
  • Учреждения:
    1. Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, физический факультет
    2. Московский технический университет связи и информатики
    3. Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук
    4. НИИЯФ им. Д. В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
  • Выпуск: Том 167, № 2 (2025)
  • Страницы: 185-191
  • Раздел: АТОМЫ, МОЛЕКУЛЫ, ОПТИКА
  • URL: https://bakhtiniada.ru/0044-4510/article/view/285365
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451025020038
  • ID: 285365

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается возможность увеличения эффективности работы детекторов субтерагерцового диапазона частот. Предлагаемый метод основан на использовании резонансных гетероструктур из монослоев графена вместо привычных слоев металла или сильнолегированного полупроводника в качестве поглотителя электромагнитной энергии и слоя диэлектрика с подобранными параметрами, что, в частности, ведет к миниатюризации детектирующего устройства, а также позволяет сформировать широкие спектральные полосы эффективного (на уровне 90% и выше) поглощения сигнала.

Об авторах

П. М. Никифорова

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, физический факультет; Московский технический университет связи и информатики

Email: nikiforova.pm16@physics.msu.ru
Москва, Россия; Москва, Россия

А. В. Богацкая

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, физический факультет; Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук

Email: annabogatskaya@gmail.com
Москва, Россия; Москва, Россия

Н. В. Кленов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, физический факультет; НИИЯФ им. Д. В. Скобельцына, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Москва, Россия; Москва, Россия

А. М. Попов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, физический факультет; Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук

Москва, Россия; Москва, Россия

Список литературы

  1. F. Simoens, in Physics and Applications of Terahertz Radiation, ed. by M. Perenzoni and D. J. Paul, Springer (2014), p. M. van Exter, C. Fattinger, and D. Grischkowsky, Opt. Lett. 14, 1128 (1989).
  2. D. Turton, H. Senn, T. Harwood, A. J. Lapthorn, E. M. Ellis, and K. Wynne Nat. Commun. 5, 3999 (2014).
  3. T. Zhang, Z. Zhang, and M. A. Arnold, Appl. Spectrosc. 73, 253 (2019).
  4. M. C. Nuss and J. Orenstein, in Millimeter and Submillimeter Wave Spectroscopy of Solids, ed. by G. Gru¨ner, Springer (2007), p. Z. Zhu, C. Cheng, C. Chang, G. Ren, J. Zhang, Y. Peng, J. Han, and H. Zhao, Analyst. 144, 2504 (2019).
  5. R. Appleby and R. N. Anderton, Proc. IEEE 95, 1683 (2007).
  6. H.-B. Liu, H. Zhong, N. Karpowicz, Y. Chen, and X.-C. Zhang, Proc. IEEE 95, 1514 (2007).
  7. S. K. Mathanker, P. R. Weckler, and N. Wang, Trans. ASABE 56, 1213 (2013).
  8. K. Ahi and M. Anwar, SPIE Proc. 9856, 31 (2016).
  9. J. B. Jackson, J. Bowen, G. Walker, J. Labaune, G. Mourou, M. Menu, and K. Fukunaga, IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 1, 220 (2011).
  10. T. Hofmann, C. M. Herzinger, A. Boosalis, T. E. Tiwald, J. A. Woollam, and M. Schubert, Rev. Sci. Instrum. 81, 023101 (2010).
  11. Q. Wang, E. Plum, Q. Yang, X. Zhang, Q. Xu, Y. Xu, J. Han, and W. Zhang, Light Sci. Appl. 7, 25 (2018).
  12. C. E. Groppi and J. H. Kawamura, IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 1, 85 (2011).
  13. L. S. Revin, D. A. Pimanov, A. V. Blagodatkin, A. V. Gordeeva, A. L. Pankratov, A. V. Chiginev, I. V. Rakut’, V. O. Zbrozhek, L. S. Kuzmin, S. Masi, and P. de Bernardis, Appl. Sci. 11, 10746 (2021).
  14. https: // www.statista.com/statistics/871513/worldwide-data-created/
  15. T. S. Rappaport, Y. Xing, O. Kanhere et al., IEEE Access 7, 78729 (2019).
  16. K. B. Letaief, W. Chen, Y. Shi, J. Zhang, and Y.-J. A. Zhang, IEEE Commun. Mag. 57, 84 (2019).
  17. А. Я. Шик, ФТП 29, 8 (1995).
  18. A. V. Chaplik and M. V. Entin. Adv. Semicond. Nanostruct. 3, 28 (2017).
  19. A. M. Zarezin, V. M. Muravev, P. A. Gusikhin, A. A. Zabolotnykh, V. A. Volkov, and I. V. Kukushkin, Phys. Rev. B 105, L041403 (2022).
  20. F. Koppens, T. Mueller, P. Avouris, A. C. Ferrari, M. S. Vitiello, and M. Polini, Nat. Nanotechnol. 9, 780 (2014).
  21. M. Dyakonov and M. Shur, IEEE Trans. Electron Devices 43, 380 (1996).
  22. D. A. Bandurin, D. Svintsov, I. Gayduchenko et al., Nat. Commun. 9, 5392 (2018).
  23. A. Shabanov, M. Moskotin, V. Belosevich, Y. Matyushkin, M. Rybin, G. Fedorov, and D. Svintsov, Appl. Phys. Lett. 119, 163505 (2021).
  24. E. Titova, D. Mylnikov, M. Kashchenko, I. Safonov, S. Zhukov, K. Dzhikirba, K. S. Novoselov, D. A. Bandurin, G. Alymov, and D. Svintsov, ACS Nano 17, 8223 (2023).
  25. F. Joint, K. Zhang, J. Poojali, D. Lewis, M. Pedowitz, B. Jordan, G. Prakash, A. Ali, K. Daniels, R. L. Myers-Ward, T. E. Murphy, and H. D. Drew, ACS Appl. Electron. Mater. 6, 4819 (2024).
  26. А. Е. Щеголев, А. М. Попов, А. В. Богацкая, П. М. Никифорова, М. В. Терешонок, Н. В. Кленов, Письма в ЖЭТФ 111, 443 (2020) [A. E. Shchegolev, A. M. Popov, A. V. Bogatskaya, P. M. Nikiforova, M. V. Tereshonok, and N. V. Klenov, JETP Lett. 111, 371 (2020)].
  27. A. V. Bogatskaya, N. V. Klenov, A. M. Popov, A. E. Schegolev, P. A. Titovets, and M. V. Tereshonok, Sensors 23, 1549 (2023).
  28. A. V. Bogatskaya, N. V. Klenov, A. M. Popov, A. E. Schegolev, P. A. Titovets, M. V. Tereshonok, and D. S. Yakovlev, Nanomaterials 14, 00141 (2024).
  29. C. S. R. Kaipa, A. B. Yakovlev, G. W. Hanson, Y. R. Padooru, F. Medina, and F. Mesa, Phys. Rev. B 85, 245407 (2012).
  30. О. А. Голованов, Г. С. Макеева, В. В. Вареница, Изв. вузов. Поволжский регион. Физ.-мат. науки 4, 108 (2014).
  31. G. W. Hanson, J. Appl. Phys. 103, 064302 (2008).
  32. V. P. Gusynin, S. G. Sharapov, and J. P. Carbotte, J. Phys.: Condens. Matter 19, 026222 (2007).
  33. X.-H. Deng, J.-T. Liu, J. Yuan, T-B. Wang, and N.H. Liu, Opt. Express 22, 30177 (2014).
  34. W. Wang, S. P. Apell, and J. M. Kinaret, Phys. Rev. B 86, 125450 (2012).
  35. T. Zhan, X. Shi, Y. Dai, X. Liu, and J. Zi, J. Phys.: Condens. Matter 25, 215301 (2013).
  36. А. В. Богацкая, Н. В. Кленов, П. М. Никифорова, А. М. Попов, А. Е. Щеголев, Письма в ЖТФ 47 (17), 50 (2021) [A. V. Bogatskaya, N. V. Klenov, P. M. Nikiforova, A. M. Popov, and A. E. Schegolev, Tech. Phys. Lett. 47 893 (2021)].
  37. A. H. Castro Neto, F. Guinea, N. M. R. Peres, K. S. Novoselov, and A. K. Geim, Rev. Mod. Phys. 81, 109 (2009).
  38. K. Rasilainen, T. D. Phan, M. Berg, A. P¨arssinen, and P. J. Soh, IEEE J. Sel. Areas Commun. 41, 2530 (2023).
  39. S. R. Moon, E. S. Kim, M. Sung, H. Y. Rha, E. S. Lee, I. M. Lee, K. H. Park, J. K. Lee, and S. H. Cho, J. Lightwave Technol. 40, 499 (2022).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».