Об оптимальных условиях генерации поверхностных плазмон-поляритонов терагерцевого диапазона методом дифракции на краю

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Приведены результаты экспериментального исследования генерации поверхностных плазмон-поляритонов терагерцевого диапазона. Для генерации был использован метод дифракции на краю, когда пучок излучения фокусировался на границу раздела металл–диэлектрик. Установлено, что при нормальном падении пучка эффективность генерации плазмон-поляритонов максимальна, а полуширина зависимости эффективности генерации от угла падения излучения в плоскости образца составила 6.0°±0.5°. Показано, что эффективность генерации имеет максимум при определенном смещении центра пучка падающего излучения относительно границы раздела металл–диэлектрик. Полуширина этого максимума составила 590±50 мкм, что в пределах погрешности согласуется с теорией.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. А. Никитин

Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: nikitin.pavel.a@gmail.com
Россия, Москва

В. В. Герасимов

Новосибирский государственный университет; Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

Email: v.v.gerasimov3@gmail.com
Россия, Новосибирск; Новосибирск

А. Г. Лемзяков

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН; ЦКП “СКИФ” института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

Email: nikitin.pavel.a@gmail.com
Россия, Новосибирск; Новосибирск

Список литературы

  1. Maier S.A. Plasmonics: Fundamentals and Applications. New York: Springer, 2007. 224 p. https://doi.org/10.1007/0-387-37825-1
  2. Liang Y., Koshelev K., Zhang F., Lin H., Lin S., Wu J., Jia B., Kivshar Y. // Nano Lett. 2020. V. 20. № 9. P. 6351. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c01752
  3. Peale R.E., Figueiredo P.N., Phelps J.R., Chan K.C., Abdolvand R., Smith E.M., Vangala S. // Infrared Phys. Tech. 2022. V. 125. P. 104253. https://doi.org/10.1016/j.infrared.2022.104253
  4. Gallerano G.P., Biedron S. // Proc. of the 2004 FEL Conf. 2004. P. 216. https://accelconf.web.cern.ch/f04/papers/FRBIS02/FRBIS02.PDF
  5. Lewis R.A. // J. Phys. D. 2019. V. 52. № 43. P. 433001. https://doi.org/10.1088/1361-6463/ab31d5
  6. Zhang X., Xu Q., Xia L., Li Y., Gu J., Tian Z., Ouyang C., Han J., Zhang W. // Adv. Photon. 2020. V. 2. № 1. P. 014001. https://doi.org/10.1117/1.AP.2.1.014001
  7. Begley D.L., Alexander R.W., Ward C.A., Miller R., Bell R.J. // Surf. Sci. 1979. V. 81. № 2. P. 245. https://doi.org/10.1016/0039-6028(79)90515-6
  8. Suarez I., Ferrando A., Marques-Hueso J., Diez A., Abargues R., Rodriguez-Canto P., Martinez-Pastor J. // Nanophotonics. 2017. V. 6. № 5. P. 1109. https://doi.org/10.1515/nanoph-2016-0166
  9. Koteles E.S., McNeill W.H. // Int. J. Infrared Millim. Waves. 1981. V. 2. P. 361. https://doi.org/10.1007/BF01007040
  10. Steijn K.W., Seymour R.J., Stegeman G.I. // Appl. Phys. Lett. 1986. V. 49. P. 1151. https://doi.org/10.1063/1.97450
  11. Huang W., Yang W., Yin Sh., Zhang W. // Results Phys. 2021. V. 31. P. 104985. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2021.104985
  12. Korobko D.A., Zolotovskii I.O., Moiseev S.G., Kadochkin A.S., Svetukhin V.V. // J. Opt. 2021. V. 24. № 1. P. 015002. https://doi.org/10.1088/2040-8986/ac3c4f
  13. Ebadi S.M., Ortegren J. // OSA Advanced Photonics Congress (AP) 2020 (IPR, NP, NOMA, Networks, PVLED, PSC, SPPCom, SOF). 2020. P. NoTh3C.5. https://doi.org/10.1364/NOMA.2020.NoTh3C.5
  14. Sun W., He Q., Sun S., Zhou L. // Light Sci. Appl. 2016. V. 5. P. e16003. https://doi.org/10.1038/lsa.2016.3
  15. Mackay T.G., Faryad M. // Plasmonics. 2022. V. 17. P. 753. https://doi.org/10.1007/s11468-021-01568-6
  16. Vinogradov A.P., Dorofeenko A.V., Pukhov A.A., Lisyansky A.A. // Phys. Rev. B. 2018. V. 97. № 23. P. 235407. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.235407
  17. Martl M., Darmo J., Unterrainer K., Gornik E. // J. Opt. Soc. Am. B. 2009 V. 26. № 3. P. 554. https://doi.org/10.1364/JOSAB.26.000554
  18. Farhat M., Guenneau S., Bagci H. // Phys. Rev. Lett. 2013. V. 111. № 23. P. 237404. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.237404
  19. Stegeman G.I., Wallis R.F., Maradudin A.A. // Opt. Lett. 1983. V. 8. № 7. P. 386. https://doi.org/10.1364/OL.8.000386
  20. Gerasimov V.V., Nikitin A.K., Lemzyakov A.G., Azarov I.A. // Photonics. 2023. V. 10. № 8. P. 917. https://doi.org/10.3390/photonics10080917
  21. Gerasimov V.V., Nikitin A.K., Lemzyakov A.G., Azarov I.A. Kotelnikov I.A. // Appl. Sci. 2023. V. 13. № 13. P. 7898. https://doi.org/10.3390/app13137898
  22. Gerasimov V.V., Knyazev B.A., Lemzyakov A.G., Nikitin A.K., Zhizhin G.N. // J. Opt. Soc. Am. B. 2016. V. 33. № 11. P. 2196. https://doi.org/10.1364/JOSAB.33.002196
  23. Kukotenko V.D., Gerasimov V.V. // Proc. SPIE. 2023. V. 12776. Р. 1277607. https://doi.org/10.1117/12.2687472
  24. Handbook of Optical Constants of Solids. Vol. 1. / Ed. Palik E.D. Cambridge, MA, USA: Academic Press, 2016. 824 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема генерации плазмон-поляритонов методом дифракции на краю: а – вид сбоку; б — вид сверху.

Скачать (14KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Теоретическая зависимость эффективности генерации плазмон-поляритонов ТГц-диапазона от положения центральной части пучка падающего излучения.

Скачать (11KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схема экспериментальной установки: 1 — пучок ТГц-излучения; 2 — плоское зеркало; 3 — цилиндрическое зеркало; 4 — образец; 5 — экран; 6 — приемник излучения.

Скачать (7KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Экспериментальная зависимость эффективности генерации плазмон-поляритонов ТГц-диапазона от положения центральной части пучка падающего излучения.

Скачать (14KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Экспериментальная зависимость эффективности генерации плазмон-поляритонов ТГц-диапазона от угла падения пучка излучения.

Скачать (14KB)
Метаданные

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025