Вивчення резонансних дифракційних явищ на ґратках точним методом зв’язаних хвиль з модифікованою системою рівнянь
| Автори | В. Фітьо1, І. Яремчук1, A. Бендзяк1, Я. Бобицький1,2 |
| Афіліація |
1Національний університет «Львівська політехніка», вул. С. Бандери 12, 79013 Львів, Україна 2Університет Ржешува, вул. T. Рейтана 16b, 35959 Ржешув, Польща |
| Е-mail | iryna.y.yaremchuk@lpnu.ua |
| Випуск | Том 12, Рік 2020, Номер 5 |
| Дати | Одержано 05 травня 2020; у відредагованій формі 15 жовтня 2020; опубліковано online 25 жовтня 2020 |
| Цитування | В. Фітьо, І. Яремчук, A. Бендзяк, Я. Бобицький, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 5, 05007 (2020) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.12(5).05007 |
| PACS Number(s) | 42.25.Bs, 42.79.Dj |
| Ключові слова | Точний аналіз зв’язаних хвиль, Локалізований плазмонний резонанс, Дифракційна ґратка (2) . |
| Анотація |
В роботі представлені результати числового аналізу дифракції оптичних хвиль поперечної магнітної (ТМ) поляризації на ґратках при наявності резонансу електромагнітного поля. Використано RCWA, в якому модифікована система рівнянь. Модифікація полягає в тому, що у системі диференціальних рівнянь змінені матриці Теплиця, які формуються на основі комплексних рядів Фур’є періодичної функції діелектричної проникності ґратки та оберненої їй функції. Прямокутна функція зміни діелектричної проникності на періоді замінена на функцію трапеції, проте рельєф ґратки лишається прямокутним. Така заміна функції діелектричної проникності точніше відповідає реальним ґраткам. Виявлено зменшення осциляцій коефіцієнтів відбивання та пропускання в залежності від кількості використаних зв’язаних хвиль та кращу збіжність результатів розрахунку для видозміненої системи рівнянь, особливо для металевих ґраток на діелектричних підкладках, в яких може спостерігатися резонанс локалізованих плазмонів, або резонанс електромагнітного поля в щілині ґратки. Показано, що для діелектричних ґраток, розташованих на металевій підкладці, немає ні покращення ні погіршення збіжності при використанні модифікованої системи рівнянь в порівнянні з традиційним розкладом діелектричної проникності в ряд Фур’є. Для структури металева ґратка на металевій підкладці досліджувався резонанс поверхневих плазмон-поляритонів, при виникненні якого коефіцієнт відбивання від ґратки рівний нулю. Тут виникає особливо складна залежність коефіцієнта відбивання від кількості використаних зв’язаних хвиль при аналізі для обох модифікацій систем рівнянь. Спостерігаються сильні осциляції коефіцієнта відбивання від ґратки при певних значеннях зв’язаних хвиль, які з їх ростом зменшуються. |
|
Перелік цитувань |
Інші статті цього номера
1) Фізико-хімічні характеристики нанокластерів кремнію-германію [05001-1-05001-5]2) Квазірівноважні процеси релаксації електронного збудження молекули азидомалахітового зеленого [05002-1-05002-7]
3) Розрахунки з перших принципів електронних властивостей гетероструктур на основі ZnO/GaN [05003-1-05003-6]
4) Механічна поведінка зміцнених частинками термопластичних матричних композитів з використанням моделювання методом кінцевих елементів [05004-1-05004-5]
5) Особливості впливу ультразвукових хвиль на біологічні тканини різних типів [05005-1-05005-4]
6) Оптичні властивості плівок селеніду цинку, які леговані європієм [05006-1-05006-5]
7) Перспективи полімерних сонячних елементів – це виробництво енергії за низькою вартістю [05008-1-05008-5]
8) Першопринципне дослідження рідкоземельних мононитридів ScN і YN під тиском [05009-1-05009-5]
9) Аналіз та оцінка впливу кліматичних умов на фотоелектричний модуль з аморфного кремнію [05010-1-05010-5]
10) Осадження покриття іонно-плазмовим розпиленням мішені з max фази Ti2AlC [05011-1-05011-6]
11) Вплив технологічних факторів на електрофізичні характеристики фотоперетворювачів [05012-1-05012-5]
12) Синхронізація антиферомагнітного джозефсонівського осцилятора зовнішнім сигналом [05013-1-05013-4]
13) Композити поліетиленоксиду/титанату барію: оптичні, електричні та теплові властивості [05014-1-05014-4]
14) Структурні та оптичні характеристики мультиферроїчних наночастинок BiFeO3, синтезованих при різних температурах відпалу [05015-1-05015-6]
15) Озоночутливі властивості тонких плівок нанокристалічного карбіду кремнію [05016-1-05016-4]
16) Термоелектричні властивості ниткоподібних кристалів InSb [05017-1-05017-4]
17) Електронні властивості фталоцианінів перехідних елементів, отриманих за методами гібридного функціонала та рівняння Бете-Солпітера [05018-1-05018-5]
18) Виготовлення нової серії чотирикомпонентних сплавів шляхом гібридного фазового спікання [05019-1-05019-5]
19) Оптимізація 6Т бітової комірки із SRAM на основі співвідношення нанодротів SiNWT [05020-1-05020-4]
20) Design and Development of an Efficient Branch Predictor for an In-order RISC-V Processor [05021-1-05021-4]
21) Імітаційне дослідження тилового контакту метал-напівпровідник p-c-Si/Al кремнієвих сонячних елементів з гетеропереходами [05022-1-05022-4]
22) Чутливість сонячних елементів c-Si з HIT до структурних спотворень гідрогенізованого аморфного кремнію, що складає фронтальну частину пристрою [05023-1-05023-5]
23) Хвилеводні поляризатори з діафрагмами для опромінювачів супутникових антен Ku-діапазону [05024-1-05024-5]
24) Нанозаповнені антифрикційні полімерні композиційні матеріали для деталей вузлів тертя морського та річкового транспорту [05025-1-05025-6]
25) Формування нанопористої структури аміачної селітри в вихрових апаратах з попереднім зволоженням гранул [05026-1-05026-7]
26) Дослідження польових транзисторів на вуглецевих нанотрубках з коаксіальною геометрією [05027-1-05027-5]
27) Першопринципний розрахунок взаємодії крайової дислокації з домішковими атомами перехідних металів в кремнії [05028-1-05028-4]
28) Прямий синтез графену з переробленого сердечника акумулятора методом ексфоліації плазми низької густини та його застосування для видалення метиленового синього та родаміну В з водних розчинів [05029-1-05029-4]
29) Магнітні та магніторезистивні властивості тонкоплівкових сплавів на основі кобальту і міді [05030-1-05030-6]
30) Еволюція властивостей іонно-плазмових покриттів на основі нітридів тугоплавких металів [05031-1-05031-5]
31) Кутові розподіли розсіяних іонів і при ковзному падінні на поверхню (001)<110> [05032-1-05032-4]
32) Аналітичний розрахунок спектра частот і групових швидкостей акустичних фононів у квазідвовимірних наноструктурах [05033-1-05033-5]
33) Підвищення коефіцієнта посилення мікрополоскової патч-антени і решітчастої антени з використанням різних структур метаматеріалів для додатків телемедицини [05034-1-05034-5]
34) Дослідження нанопорошків нікелю та їх застосування як мастильних добавок [05035-1-05035-3]
