CRԱՆԳԱԳՐՈ PL ՊԼազմոնի արտացոլումը ԱՆՎԱՐ ՄԵՏԱԻ ORՐԱՀԱՈՈՒՄԻ The Բարակ մետաղական թաղանթի ճեղքվածքները, որոնք պլազմոնային ռեզոնատոր են, ունեն բաց ճեղքեր ՝ խաչմերուկի խաչմերուկով:  Սա ենթադրում է մասնատման պլազմոնների դերը ակտիվ նանոֆոտոնիկայի սարքերի զարգացման մեջ:   Այս համակարգերն ապացուցել են, որ այն օգտակար է այնպիսի ծրագրերում, ինչպիսիք են մեկ մոլեկուլի զոնդավորումը [1], սպեկտրոսկոպիան [2], օպտիկական թակարդները [3], մակերևույթով ուժեղացված ռեակցիաները [4], մակերեսային պլազմոնի պոլարիտոնային (MPP) մոդուլյատորները [5-6] և MPP աղբյուրներ [7] Վերջավոր երկարությամբ մետաղա-դիէլեկտրիկամետաղական (MDF) ճաքերը խիստ գրավիչ են ՝ շնորհիվ նանոմետրերի չափերի մեջ լույս կենտրոնացնելու ունակության:   Դիէլեկտրական տիրույթում դաշտի բարձր ինտենսիվությունը համակարգը շատ հարմար է դարձնում ակտիվ պլազմոնիկների տարրական հիմք ստեղծելու համար, և համեմատաբար պարզ կառուցվածքը նպաստում է նման համակարգի պատրաստմանը:   Երկու մետաղների որպես էլեկտրական շփումներ օգտագործելու վերը նշված առավելությունների համադրությունը այս համակարգը շատ հարմար է դարձնում օպտոէլեկտրական էլեկտրական կիրառություններում [6: 9-10]: Նման վերջաչափային համակարգերում MPC- ները արտացոլվում են ճեղքի եզրերից:   Հաճախակի հղվող ՊՄԳ-ների նոր հայտնվելը կարող է հանգեցնել Ֆաբրի-Պերոյի ռեզոնանսների:   Օպտիկական համակարգերում լավությունը որոշվում է արտացոլման լայնության և տարածման կորուստներով:   Մյուս կողմից, ռեզոնանսային երկարությունը (𝐿𝑟𝑒𝑠) կախված է արտացոլման ընթացքում ֆազային շեղման ռեզոնանսային ալիքի երկարությունից (𝜆𝑆𝑃𝑃):   Ռեֆրակցիոն պլազմոնի վերադարձի դեպքում ֆազային շեղումը զգալի ազդեցություն ունի համակարգի վրա:   Այս դեպքում արտահայտությունն այլևս կիրառելի չէ ռեզոնանսային երկարության վրա [11-12]: Վերոգրյալից պարզ է դառնում, որ անցողիկ-արտացոլման գործակիցները, որոնք կոտրվածքների պլազմոնի բնութագրերն են, կարող են որոշվել ՝ իմանալով ազատ մակերեսից արտացոլման ազատ փուլի ամպլիտուդը:   Ներկայումս այս ուղղությամբ մեծ աշխատանք է կատարվել:   Վերլուծականորեն նկարագրված են մետաղ-դիէլեկտրական խզվածքներից MPA- ի արտացոլումները [13-14]:   Դիէլեկտրական-մետաղ-դիէլեկտրական համակարգում պլազմոնի արտացոլման հատկությունները հաշվարկվել են թվային մեթոդներով [15]:  MDM համակարգերում պլազմոնի նկարագրական արտահայտման որոշիչները ստացվել են միայն անվնաս, ոչ ցրվող մետաղների համար [16], մինչդեռ սովորաբար օգտագործվում են ենթամաշկային հաշվարկման մեթոդներ [17]: Այս աշխատանքում ստացված վերլուծական արտահայտությունները նկարագրում են մակերևույթի պլազմոնային բևեռաթոնների արտացոլումը կոտրվածքի ազատ տարածությունից:   Հաշվարկվել են ալիքի փուլը, ամպլիտուդը, ինչպես նաև արտացոլման ընթացքում անցման գործակիցը:  Ստացված վերլուծական բանաձեւերը համեմատվել են վերջավոր տարրերի մեթոդով թվային մոդելավորման արդյունքների հետ: MDF համակարգի MPP մոդելը Ուսումնասիրվում է MPC- ի արտացոլումը մետաղական ենթալալիք ճեղքից:  Հաշվի է առնվում միաչափ, մեկ ճեղքման համակարգ, որտեղ d լայնությունը բացվում է y <0 կիսաշրջանի մեջ դիէլեկտրիկ թափանցելի մետաղի մեջ (նկ. 1):   Y> 0 կիսաշրջանի մեջ, ինչպես մետաղի ճեղքում, կա քում դիէլեկտրական թափանցելի նյութ:  Ենթադրվում է, որ արդեն հուզված պատգամավորներն ընկնում են y ալիքի վեկտորի մեջ:   y <0 կիսաշրջանաձև առանցքի ուղղությամբ և ունեն 𝑘𝑖𝑛 Հոդվածում նշված ՄՊԱ-ները ունեն ⃗⃗⃗⃗⃗ Ալիքային վեկտոր: Y <0 կիսագնդում MAP- ը հիմնականում կենտրոնացած է] տիրույթում, որտեղ ընկած ալիքի համար կունենանք. Որտեղ 𝑘0 = 2   c- ը ազատ տարածության լույսի արագությունն է: Եվ երբ տեղի է ունենում պայման (տեղի է ունենում պայման և և | 𝜘𝑖𝑛𝑑 | ≪ 1), մենք կունենանք. Որտեղ ունենք, նշենք, որ J բարդ մեծություն է:   Դիտարկենք դրա իրական և կեղծ մասերը. 𝑘𝑖𝑛 = 𝑘 ′ + 𝑖𝑘 ′: , Ալիքի հավասարումից մենք ունենք 𝑐2, 𝜘𝑖𝑛, որը նույնպես բարդ քանակ է:   Տեղադրելով իրականի արժեքները իրականի և կեղծիքների համար մենք կունենանք. Նշված հարաբերությունը կարելի է ստուգել ստացված արդյունքները Մաքսվելի հավասարումների մեջ դնելով: MPC- ի արտացոլումը ճեղքի եզրից Արտացոլված ալիքի համար մենք ունենք. 𝑘 = 𝑘𝑟 = 𝑘 ′ + 𝑖𝑘 ′ ′ = 𝑘𝑖𝑛 և 𝜘 = 𝜘𝑟 = 𝜘 ′ + 𝑖𝜘 ′ ′ = 𝜘𝑖𝑛, երբ 𝜆 ≫ 𝑑, դաշտը ճեղքի վերևում գտնվող տարածքը (𝑦> 0) մենք կարող ենք որոշել քվազի վիճակագրական մերձեցմամբ:   Ենթադրենք, որ 𝜌 ≪ range (𝜌 = √𝑥2 + 𝑦2) տիրույթում էլեկտրական դաշտի շոշափող բաղադրիչը զրոյական է մետաղի մակերևույթին և ճեղքի եզրին ունի կայուն արժեք A: Դժվար չէ գտնել վերին կես հարթության Poisson հավասարման լուծումը, որը կբավարարի վերը նշված պայմանը. Dk: Այս արտահայտությունը ինտեգրելով կստանանք ստացվում է. (9) divE⃗⃗⃗ = 0 հավասարման մեջ դնելով և ունենալով 𝐸𝑧 = 0, մենք ստանում ենք 𝐸𝑦 ՝ գոտում the 𝑦 0 ճեղքին, դաշտերը մոտավոր են. 𝐸𝑥 = 𝐴𝑒 - և և մենք կարող ենք դաշտեր տալ ճեղքի եզրին:  Շարունակության պայմանից ունենք. (𝐵 - 𝐶): Լուծելով համակարգը (11) և անցնող և ընկած դաշտերի միջև ընկած ժամանակահատվածում ստացվում են հետևյալ արտահայտությունները. Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք մեծությունը:   Տեղադրելով տեղադրելով 𝜘 արժեքները (13) –ում (13), պարզեցնելով (–ի արժեքը ((5 – ից), մենք վերջապես կստանանք համարը ՝ ելակետային արժեքի համար)): Ստացվում են ընդհանուր բանաձևեր, որոնք նկարագրում են անցած MMP ամպլիտուտը և փուլը: Հաշվարկեք ճեղքից դուրս եկող հզորության հարաբերակցությունը հոսող ուժի հետ:   Այդ նպատակով գնդային կոորդինատային համակարգում գրեք դաշտի արժեքը տիրույթում (> 0 (ρ ≫ d): , իսկ Հն Ահա, 𝑘 = dεd (2) Դա ցանկալի գործառույթ է, որը kr ≫ 1 դեպքում մոտավորվում է հետևյալ կերպ. Theուցադրման վեկտորի միջոցով մենք հաշվարկում ենք միավորի երկարության ճեղքից ճառագայթումը:  Այն ունի հետևյալ ձևը. Մենք որոշում ենք (1) և (3) բանաձևերից ճեղքի միջոցով տարածվող ուժը. 2: Անցման գործակիցի համար բաժանել (16) -ն (17) -ին, (17) -ում B- ի փոխարեն տեղադրել (15) արտահայտությունը: մենք կունենանք d- ի կախվածությունը գրաֆիկորեն պատկերված է Նկարում: 2-ում: Նկար. 1 Երբ √: ≫ 1 (այսինքն ՝ տվյալ պայմաններում d շատ փոքր է), հակառակ դեպքում ՝ Ստացված արդյունքների հուսալիությունը կարելի է ստուգել թվային հաշվարկի միջոցով:   Վերցրեք արծաթը որպես մետաղ `1100 նմ = 3,6236 երկրաչափական թափանցելիությամբ, իսկական և դիէլեկտրական թույլատրելի մասերի համար: Այս դեպքում մենք ունենք համապատասխան 𝜀𝑑 = 1   Այս պայմաններում, ինչպես = 0.981507 𝑒 𝑖 82.81647:   Այլ կերպ ասած, MPP- ն, վկայակոչելով եզրին, փոխում է էլեկտրոէլեկտրական էլեկտրական ռեժիմը, փուլը 2.81647 ռադիոնով: Վերջավոր տարրերի թվային հաշվարկների համար ավելի հարմար է վերցնել ռեզոնատոր (արտացոլումը տեղի է ունենում ճեղքի 2 եզրերից):   Ռեզոնանսային ալիքի երկարության համար եզրերից արտացոլման ընթացքում փուլային փոփոխությունը մեծ դեր է խաղում տվյալ ալիքի ալիքի երկարության մեջ:   Մեր դեպքում ռեզոնանսային պայմանը գրվելու է հետևյալ ձևով. 𝑘′ℎ = 2.81647, այստեղից մենք կստանանք ռեզոնանսային երկարության հավասարություն ՝ ℎ = 329,12 նմ:   Այս պայմաններում ռեզոնանսային կլանման արդյունքում կորուստները h երկարությամբ թուլացնում են անկման ուժը 𝑒 - 2𝑘′′ℎ = 0,881375 անգամ:   «COMSOL Multiphysics» ծրագրի կողմից մշակվել է նույն պարամետրերով ռեզոնատոր:  Ռեզոնանսային երկարությունը հաշվարկվել է սիմուլյացիայի միջոցով:  Արդյունքները համեմատեք վերլուծական ցուցանիշների հետ: Նկ. 3-ը ցույց է տալիս ճեղքի դաշտի Ex բաղադրիչի կախվածությունը մետաղի հաստությունից (h):  Տեսանելի է, որ ռեզոնանսային երկարությունը 294 նմ է (տեսությունը կանխատեսում էր 329,12 նմ):   Նույն սիմուլյացիան կրկնվեց 1500 նմ ալիքի երկարության համար:   Այստեղ ռեզոնանսային երկարությունը 375 նմ է (տեսությունը կանխատեսում էր 413 նմ):  Երկու դեպքում էլ տեսական արդյունքից շեղումը 10% -ից մեծ չէ: Նկար. 2 Տեսությունից շեղումը բացատրվում է բանաձևերի (9) և (10) մոտավորությամբ, երբ էլեկտրական դաշտի բաղադրիչի համար ≈ 0-ը 𝐸𝑥 = 𝐴𝑒 - 𝑖𝜔𝑡 էր: Եզրակացություն Էլեկտրամագնիսական ալիքների անցումը մետաղի մեջ բացված ենթալարային անցքի միջով, երբ փոսի խորությունը ավելի մեծ է, քան փոսի լայնությունը տեսականորեն ուսումնասիրված է:   Սա հնարավորություն տվեց գտնել վերլուծական բանաձևեր, որոնք նկարագրում են մակերեսային պլազմոնային բևեռականությունների արտացոլումը եզրային ազատ տարածությունից:  Արտացոլման ընթացքում հաշվարկվում են ալիքի երկարության, ամպլիտուդիայի արժեքի և անցման գործակիցի փոփոխությունը:   Ուցադրվել է, որ արտացոլման ընթացքում փուլային շեղումը էապես տարբերվում է:   Ստացված բանաձեւերը համեմատվել են վերջավոր տարրերի մեթոդով թվային մոդելավորման արդյունքների հետ:   Լավ արդյունք է ձեռք բերվել վերլուծական բանաձևի «թվային մոդելավորման արդյունքների» միջև: Գրականության պինցետ:  Tunable օպտիկական մանիպուլյացիա Femtonewton տիրույթում », ֆիզ. Սբ. 100, նանոկառուցվածքներ:  նանո-ալեհավաքներ և ռեզոնատորներ », Opt. Էքսպրես 15, 10869 (2007): [14] Թ. Լեսկովա և Ն. Գապոտչենկո, «Ֆաբրի-Պերոտ տիպի ինտերֆերոմետր մակերեսային պոլարիտոնների համար: [16] Ռ. Գորդոն. «Լույսը ենթալույսի երկարության մեջ ՝ մետաղի մեջ:   Բազմացում և արտացոլում », ֆիզ. Խաչիկ Սահակյան crackեղքման պլազմոնի արտացոլումը մետաղական ճեղքի ազատ մակերեսից Հիմնաբառեր. MPP ռեզոնատոր, ենթաալիքային ճեղք, ալիքի տարածում, մետաղաէլեկտրական-մետաղական ռեզոնատոր Ամփոփում: ։

Մակերևութային  պլազմոն  պոլյարիտոնների  անդրադարձումը  մետաղական  ճեղքի  եզրային  ազատ  տարածությունից  տեսականորեն  ուսումնասիրելու  ընթացքում  գտնվել  են  անալիտիկ  բանաձևեր,  որոնք  նկարագրում  են  ՄՊՊ  անդրադարձումը և  անցումը  եզրային  ազատ  տարածությունից։
   Հաշվարկվել  է  անդրադարձման  ժամանակ  ալիքի  փուլի  փոփոխությունը, ամպլիտուդի արժեքը, ինչպես նաև դուրս եկող հզորությունը։
  Ցույց է տրվել, որ  անդրադարաձման  ժամանակ  փուլի  շեղումը  զգալիորեն  տարբերվում  է  𝜋-ից։
   Ստացված  բանաձևերը  համեմատվել  են  վերջավոր  տարրերի  մեթոդով  թվային  մոդելավորման  արդյունքների հետ։
  Ստացվել է լավ համընկնում անալիտիկ բանաձի և թվային մոդելավորման  արդյունքների միջև։
