Публікація: Стаціонарні та нестаціонарні електромагнітні поля в системах металевих ниток
Завантаження...
Дата
2014
Автори
Назва журналу
ISSN журналу
Назва тома
Видавництво
Анотація
У даній дисертаційній роботі розв’язана актуальна наукова задача, що полягає в ефективному чисельно-аналітичному дослідженні стаціонарних і нестаціонарних полів у двовимірних структурах різноманітної просторової конфігурації, які складаються з металевих ниток кругового перерізу. Для розв’язання задачі застосований строгий математичний підхід, який дозволив виявити всі можливі плазмони конфігурацій без будь-яких обмежень на поперечний розмір та відстань між нитками. Цей підхід гарантував отримання результатів з контрольованою точністю, простоту інтерпретації явищ та створив повну фізичну картину нестаціонарних процесів, які спостерігаються в таких структурах. Були розглянуті відокремлена металева нитка та трубка, лінійний ланцюжок, кластер трикутної або чотирикутної форми з ідентичних зв’язаних ниток. Описані та класифіковані всі можливі плазмонні моди ниток вказаних конфігурацій, отримані відповідні рівняння для знаходження комплексних власних значень, побудовані розподіли полів у ближній зоні, а також досліджені власні частоти та добротності. Визначені «яскраві» та «темні» плазмони. Встановлені конфігурації ниток, які демонструють поліпшення спрямованості випромінювання, характеризуються найбільшою чутливістю до зміни властивостей навколишнього середовища та мають ділянки значної концентрації ближнього поля. Здійснений аналітичний розв'язок задачі нестаціонарного відгуку поверхневого плазмону металевої нитки, що знаходиться в діелектрику, показник заломлення якого змінюється в часі стрибком. Показано, що внаслідок збудження структури імпульсним спрямованим джерелом, результативне поле являє собою асиметричну поверхневу хвилю, що біжить по поверхні структури.
Actual problem of radiophysics associated with analytical study and effective numerical simulation of stationary and transient fields in 2D metal nanowire based structures has been solved. The following structures have been considered: an isolated wire; a metal shell; a finite linear chain; a cluster of triangular or square configuration. All possible plasmon modes of the wire configurations have been described. Corresponding equations for finding of complex eigenvalues have been obtained. Field distributions in the near field, their frequency and quality factor have been studied. "Bright" and "dark" plasmons were revealed. Optimized configurations with enhanced sensitivity and directionally were founded. The problem of transient plasmon transformation due to time change of the environment has been solved analytically. Besides, it has been shown that excitation of the nanowire by the directed pulsed beam leads to excitation of running asymmetric surface wave.
Опис
Ключові слова
електромагнітне поле, поверхневий резонанс, плазмони, нанонитки, лінійний ланцюжок, кластер, комплексна власна, частота, стаціонарне та нестаціонарне середовище, сенсор, наноантена, electromagnetic field, surface resonance, plasmons, nanowires, linear chain, cluster, eigenvalues, stationary and transient environment, sensor, nanoantenna
Бібліографічний опис
Стогній Н. П. Стаціонарні та нестаціонарні електромагнітні поля в системах металевих ниток : автореф. дис. ... канд. фіз.-мат. наук : 01.04.03 "Радіофізика" / Н. П. Стогній ; М-во освіти і науки України, Харків. нац. ун-т радіоелектроніки. – Харків, 2014. – 20 с.