Замедление электромагнитных волн в системе из двух графеновых нанолент : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ; научный руководитель К.Г. Батраков

Abstract

Объектом исследования являются квазиодномерные углеродные структуры, состоящие из двух фрагментов графеновых нанолент, соединенных под одним из кристаллографических углов гексагональной решетки графена. Цель работы – теоретическое исследование электронных свойств и замедляющей способности сверхрешеток на основе графеновых нанолент. Методы исследования – теоретические методы, описывающие состояния квантово-механических систем посредством матрицы плотности и использующие формализм вторичного квантования для описания электронной подсистемы, классические уравнения электродинамики для электромагнитного поля, метод сильной связи для исследования электронных свойств рассматриваемых систем. В результате проведенного исследования была разработана классификация и способ описания одномерных сверхрешеток, состоящих из двух фрагментов графеновых нанолент. Были изучены электронные свойства таких сверхрешеток, а также влияние на них внешнего электрического поля. Было показано, что для некоторых структур этого класса во внешнем электрическом поле наблюдается квазилинейная дисперсия электронов в зоне проводимости. В длинноволновом приближении kd≪1 (k-волновой вектор плазмона, d- размер π-орбитали электрона) были получены дисперсионные соотношения для электромагнитных волн, распространяющихся в таких структурах. Предложена схема управления фазовой скоростью электромагнитных волн посредством внешнего электрического поля, вектор напряженности которого лежит в плоскости структуры и перпендикулярен ее продольной оси.