Розсіяння плоских електромагнітних хвиль порожнистою багатошаровою вуглецевою нанотрубкою
Анотація
Представлена процедура розрахунку розсіяння плоских електромагнітних хвиль на порожнистій багатошаровій вуглецевій нанотрубці (БШВНТ) в оптичному діапазоні, що використовує модель Друде–Лоренца для отримання тензора діелектричної проникності МСУНТ і кінцево-елементний підхід. Приведені результати розрахунків розсіяння плоских хвиль однією порожнистою БШВНТ (кутові залежності диференціальних перерізів в далекій зоні і розподілу електричних полів в ближній зоні) для паралельно і нормально поляризованих векторів електричних полів падаючих хвиль щодо її осі з вектором Поінтінга, перпендикулярним до цієї осі.
Посилання
Радушкевич Л.В., Лукъянович В.М. О структуре углерода, образующегося при термическом разложении окиси углерода на железном контакте // Журн. физ. химии.–1952. – Т.26. – №1.– С. 88–95.
Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature.– 1991. – V.354.– P. 56-58.
Treacy, M., Ebbesen, T.W., Gibson, J.M. Experimentally high Young’s modulus observed for individual carbon nanotubes // Nature. – 1996. – V.381. – P. 678-680.
Zhang J., Yang G., Cheng Y. Stationary scanning X-ray source based on carbon nanotube field emitters // Appl. Phys. Lett. – 2005. – V. 86. – P. 376-379.
LeMieux M. C., Roberts M., Barman S., Jin Y.W., Kim J.M., Bao Z. Self-Sorted, Aligned Nanotube Networks for Thin-Film Transistors // Science. – 2008. – V. 321. – P. 101-104.
Nikolic B.K., Saha K.K., Markussen T., First-principles quantum transport modeling of thermoelectricity in single-molecule nanojunctions with graphene nanoribbon electrodes // J. Comput. Electron. – 2012. – V. 11. – P. 78-92.
Ying L., Baoqing Z., Properties of carbon nanotube optical antennae // Inter. J. Infrared and millimeter Waves. – 2008. – V. 29. – P. 990-996.
Murmu T.,.McCarth M.A., Adhikari S., Vibration response of double-walled carbon nanotubes subjected to an externally applied longitudinal magnetic field: A nonlocal elasticity approach // J. Sound and Vibration. – 2012. – V. 331. – P. 5069-5086.
Sun Z., Rozhin A.G., Wang F., Ferrari A.C. LBand Ultrafast Fiber Laser Mode Locked by Carbon Nanotubes // Appl. Phys. Lett. 2008. – V. 93. P. 061114-061115.
Itkis M.E., Borondics F., Yu A., Haddon R.C. Bolometric Infrared Photo-response of Suspended Single-Wall Carbon Nanotube Films // Science. – 2006. – V. 312. – P. 413– 416.
Lopez C. Materials Aspects of Photonic Crystals // Adv. Mater. – 2003. – V. 15. – P. 1679–1704.
John S. Strong Localization of Photons in Certain Disordered Dielectric Superlattices // Phys. Rev. Lett. – 1987. – V. 58. – P. 2486–2489.
Johnsosn G.S., Mekis A., Fan S.H., Joannopoulos J.D. Modeling the Flow of Light // Comput. Sci. Eng. – 2001. – V. 3. – P. 38–47.
Luo C., Johnson S.G., Joannopoulos J.D., Pendry J.B. All-angle Negative Refraction without Negative Effective Index // Phys. Rev. B. – 2002. – V. 65. – P. 201104–201114.
Soukoulis C.M., Linden S., Wegener M. Negative Refractive Index at Optical Wavelengths // Science. – 2007. – V. 315. – P. 47–49.
Ishau A., Yan L., Husnain G., Lu Bo, Khalid A. Tuning the optical properties of multiwall carbon nanotube thin films by ion beams irradiation // ACS Nano. – 2011. – V. 6. – P. 357–365.
Soldano K., Rossella F., Bellani V., Gludicatti S., Kar S. Cobalt nanocluster filled carbon nanotube arrays: engineering photonic bandgap and optical reflectivity // ACS Nano. – 2010. – V. 4. – P. 6573–6578.
Bandaru P.R. Electrical properties and applications of carbon nanotube structures // Nanosci. Nanotechnol. 2007. V. 7. P. 129.
Vang Zu-Po, Ci L., Bur J.,A.,Lin Shawn-Yu, Ajaean P.M. Experimental Observation of an Extremely Dark Material Made By a Low-Density Nanotube Array // Nano Lett. –2008.– V. 8. – P. 446–451.
Каневский В.И., Розенбаум В.М., Шкода Н.Г. Рассеяние плоских электромагнитных волн на углеродной нанотрубке // Восточно-европейский журнал передовых технологий. Прикладная физика и материаловедение. 2013. №3/5 (63). С. 38-46.
Каневский В.И., Розенбаум В.М. Методы расчета оптических свойств материалов на основе многослойных углеродных нанотрубок // Поверхность. 2012. №4(19). С. 61-81.
Guo G., Chu K., Wang D.S., Duan S.G. Linear and Nonlinear Optical Properties of Carbon Nanotubes from First-Principals Calculations Phys. Rev. B. – 2004. – V. 69. – P. 205416–205429.
Partoens B., Peeters F.M. From Graphene to Graphite: Electronic Structure around the Point // Phys. Rev. B. – 2004. – V. 74. – P. 205416–205429.
Lidorakis E., Ferrari A.C. Photonics with multiwall carbon nanotube arrays // ACS Nano. – 2009. – V. 3. – P. 1238–1248.
Djurisic A.B., Li E.H. Optical properties of graphite // J. Appl. Phys. – 1999. – V. 85. – P.7 404–7410.
Lu W., Dong J., Li Zhen-Ya Optical properties of aligned carbon nanotube systems studied by effective-medium approximation method // Phys. Rev. B. – 2000. – V. 63. – P.033401–033404.
Baylis A., Gunzburger M., Turkel M. Boundary Conditions for the Numerical Solutions of Elliptic Equations in Exterior regions // SIAM J. Appl. Math. – 1980. – V. 1. – P. 371–385.
Volakis J.L., Cbatterjee A., Kempel L.C. Finite Element Method for Electromagnetics. – IEEE Press, 1998. – 344 p.
Jin J. The Finite Element Method in Electromagnetics. Second Edition. – New York: Wiley, 2002. – 753 p.
Chew W.C., Weedon W.C. A 3D perfectly matched medium from modified Maxwell’s equations with stretched coordinates // Microwave Opt. Tech. Lett. – 1994. – V.7. – P. 599–604.
Sacks Z.S., Kingsland D.M., Lee R., Lee J.F. A perfectly matched anisotropic absorber for use as an absorbing boundary condition // IEEE Trans. Antennas Propagat. – 1995. – V. 43. – P. 1460–1463.
Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. – Москва: Мир, 1986. – 664 с.