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Sombrero superior para generar radiaciones THz sintonizables utilizando un medio de nanocilindros conductores

Autores: Malik, Hitendra K.; Punia, Tamanna; Sharma, Dimple

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Sombrero superior para generar radiaciones THz sintonizables utilizando un medio de nanocilindros conductores


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Estudios
Radiación terahertz
Fuentes sintonizables
Interacción
Nanocilindros
Mecanismo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 30

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Hay un gran número de estudios para la generación de radiación de terahercios (THz), pero las fuentes de THz ajustables siguen siendo un desafío ya que es difícil ajustar la frecuencia, enfoque e intensidad de la radiación simultáneamente. El trabajo actual propone la generación de THz mediante la interacción de dos haces láser de forma de sombrero con un medio anfitrión de gas argón que contiene nanocilindros de grafito, ya que estos haces resultan en una interacción altamente no lineal debido a una caída suave en su intensidad máxima y un rápido aumento y disminución en el patrón de intensidad general. Dicha interacción produce una corriente no lineal (6.7 x 10 A/m) debido a la nube de electrones de los nanocilindros, que puede ser modulada por las propiedades del láser y del medio para lograr una radiación de THz ajustable. La orientación de los planos basales de los nanocilindros se muestra como importante para este mecanismo, aunque puede ser un desafío para los experimentadores. La excitación resonante tiene lugar cuando la frecuencia de plasmón coincide con la frecuencia de batido de los haces láser, y en el mecanismo propuesto se puede tener resonancia de plasmón superficial longitudinal (~12 THz) y resonancia de plasmón superficial transversal (~40 THz), lo que lleva a una radiación de THz ajustable en frecuencia. El papel de la altura y la distancia entre partículas entre los nanocilindros adyacentes en la amplitud del campo de THz y la eficiencia del mecanismo es descubierto controlando la relación de aspecto en los nanocilindros. Por ejemplo, reducir la distancia entre partículas de 180 nm a 60 nm lleva a la mejora del campo de THz de 1 x 10 V/m a 5.48 x 10 V/m. El perfil de la radiación de THz emitida se investiga en detalle bajo el efecto de varios parámetros para demostrar la viabilidad de la propuesta. El diseño y mecanismo propuestos serían atractivos para las sociedades de electromagnetismo y comunicación que están tratando con ondas milimétricas y componentes de THz además de su aplicación médica.

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