Вплив векторного параметра порядку на динаміку 3D ультракоротких імпульсів у вуглецевих нанотрубках

Автори N.N. Konobeeva , M.B. Belonenko
Приналежність

Volgograd State University, 400062 Volgograd, Russia

Е-mail yana_nn@volsu.ru
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 4
Дати Одержано 23 березня 2020; у відредагованій формі 15 серпня 2020; опубліковано online 25 серпня 2020
Посилання N.N. Konobeeva, M.B. Belonenko, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 4, 04016 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(4).04016
PACS Number(s) 77.80.Bh, 78.67.Ch
Ключові слова Векторний параметр порядку, Вуглецеві нанотрубки (22) , Оптичні імпульси (3) .
Анотація

У роботі ми пропонуємо модель для врахування векторного параметра порядку у дослідженні еволюції ультракороткого оптичного імпульсу в середовищі з вуглецевими нанотрубками. Ми розглядаємо електричне поле імпульсу в тривимірній геометрії. Для опису динаміки системи, що розглядається, ми використовуємо феноменологічну теорію, розроблену А.З. Паташинським та В.Л. Покровським. З огляду на специфіку заданої проблеми, передбачається, що векторний параметр порядку пов'язаний з електричним полем, спрямованим уздовж осі нанотрубки. Для наочності ми розглядаємо сегнетоелектричне середовище з поляризацією, яке має три ненульові просторові компоненти. Спираючись на теорію Гінзбурга-Ландау, ми отримуємо основне рівняння руху для векторного параметра порядку. На основі рівнянь Максвелла ми знаходимо ефективне нелінійне хвильове рівняння в циліндричній системі координат. Ми використовуємо наближення, коли накопиченням заряду можна знехтувати. Тому в розподілі поля зберігається циліндрична симетрія. Система цих двох рівнянь дозволяє проаналізувати залежність форми тривимірних ультракоротких оптичних імпульсів від відстані від критичної точки фазового переходу. Це важливе спостереження на практиці може бути використане для експериментального визначення критичної точки. Показано, що ультракороткий оптичний імпульс поширюється стабільно без вторинного хвильового випромінювання. Енергія електромагнітного імпульсу зберігається в локалізованій області. Також проводиться порівняльний аналіз двох моделей параметра порядку (скалярний параметр порядку та векторний параметр порядку). Визначено вплив моделі параметра порядку на динаміку імпульсу. Запропонована методика дозволяє проводити спектроскопію шляхом зміни параметра порядку при зондуванні середовища ультракороткими імпульсами.

Перелік посилань