Отмечено, что дефектные фотонные кристаллы, граничащие с твердотельными плазмоподобными средами, привлекают к себе большое внимание. Это связано с наличием в таких структурах плазменных и дефектных волн, которые могут резонансным образом взаимодействовать между собой. Эффект резонансного взаимодействия различных типов электромагнитных волн в дефектных фотонных кристаллах в научной литературе исследован еще недостаточно хорошо. В данной работе на основе численного решения дисперсионного уравнения исследовано резонансное взаимодействие плазменных и дефектных TM-электромагнитных волн в одномерном дефектном диэлектрическом фотонном кристалле, граничащим с твердотельной плазмоподобной средой. Изучены дисперсионные и энергетические свойства плазменных и дефектных волн в зависимости от величины диэлектрической постоянной кристаллической решетки твердотельной плазмоподобной среды. Найдено, что эффект резонансного взаимодействия плазменных и дефектных волн сильно зависит от типа твердотельной плазмоподобной среды. Установлено, что наилучшим образом эффект резонансного взаимодействия плазменных и дефектных волн проявляется в том случае, когда дефектный фотонный кристалл граничит с полупроводниковой плазмой. Показано, что эффект резонансного взаимодействия плазменных и дефектных волн исчезает, если дефектный фотонный кристалл граничит с металлом. Результаты исследования существенно расширяют наши знания о характере резонансного взаимодействия плазменных и дефектных волн в дефектных фотонных кристаллах. Полученные результаты могут использоваться для создания новых устройств микроэлектроники и фотоники.Зазначено, що дефектні фотонні кристали, що межують з твердотільними плазмоподібними середовищами, привертають до себе велику увагу. Це пов’язано з наявністю у таких структурах плазмових і дефектних хвиль, які можуть резонансним чином взаємодіяти між собою. Ефект резонансної взаємодії різних типів електромагнітних хвиль у дефектних фотонних кристалах у науковій літературі досліджений ще недостатньо добре. У цій роботі на основі числового розв’язку дисперсійного рівняння досліджено резонансну взаємодію плазмових і дефектних TM-електромагнітних хвиль в одновимірному дефектному діелектричному фотонному кристалі, що межує з твердотільним плазмоподібним середовищем. Вивчено дисперсійні й енергетичні властивості плазмових й дефектних хвиль у залежності від величини діелектричної сталої кристалічних грат твердотільного плазмоподібного середовища. Знайдено, що ефект резонансної взаємодії плазмових і дефектних хвиль значно залежить від типу твердотільного плазмоподібного середовища. Встановлено, що найкращим чином ефект резонансної взаємодії плазмових і дефектних хвиль виявляється в тому випадку, коли дефектний фотонний кристал межує з напівпровідниковим середовищем. Показано, що ефект резонансної взаємодії плазмових і дефектних хвиль зникає, якщо дефектний фотонний кристал межує з металом. Результати дослідження суттєво розширюють наші знання про характер резонансної взаємодії плазмових і дефектних хвиль у дефектних фотонних кристалах. Одержано результати можуть бути використані для створення нових пристроїв мікроелектроніки та фотоніки.The defect photonic crystals bordering on the solid-state plasma-like media are worthy of special attention. These structures are of interest due to the occurrence of the plasma and defective waves which can interact resonantly with each other. The effect of resonance interaction of different types of electromagnetic waves in defective photonic crystals is not adequately investigated. In this paper, the resonance interaction of plasma and defective TM-electromagnetic waves in a one-dimensional defectdielectric photonic crystal, bordering on the solid-state plasma-like medium, is studied on the basis of the numerical solution of the dispersion equation. The dispersive and energy properties of plasma and defective waves are investigated in accordance with the dielectric constant of the crystal lattice of the solid-state plasma-like medium. It is found that the resonance interaction of plasma and defective waves depends strongly on the type of solid-state plasma-like media. It is established that the effect of resonance interaction between the plasma and the defective waves takes place when the defective photonic crystal borders on the semiconductor plasma. It is shown that the resonance interaction of plasma and defective waves disappears in the case when the defective photonic crystal borders on metal. The results of the study extend significantly our knowledge about the nature of the resonance interaction of plasma and defective waves in defect photonic crystals. The obtained results can be usedin developing new devices of microelectronics and photonics.

  Повний текст PDF - 454.895 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"