Аналитическое решение задачи рассеяния электромагнитной волны на металлической одностенной углеродной нанотрубке с низкопроводящим включением

Abstract

Сформулирована и решена аналитически задача рассеяния электромагнитного излучения одностенной углеродной нанотрубкой с узкими участками низкой проводимости. Краевая электродинамическая задача формулируется через граничные условия для электрических и магнитных полей на поверхности трубки и на бесконечности. Эта задача сводится к решению уравнения Леонтовича – Левина для тока на однородных участках углеродной нанотрубки, которое дополняется граничными условиями для токов на концах трубки и условием неразрывности тока в местах расположения участков низкой проводимости. Приближенное аналитическое решение для плотности тока на однородных участках одностенной углеродной нанотрубки представляется в виде суммы двух поверхностных волн, распространяющихся в противоположных направлениях, а также компоненты тока, индуцированного внешним полем. Проведенное сравнение результатов аналитического решения с результатами численного решения методом, представленным ранее, показало, что аналитическое решение позволяет достаточно точно моделировать резонансное рассеяние электромагнитного излучения на углеродной нанотрубке с участками низкой проводимости в широком частотном диапазоне.