كنترل رابطه‌ي پاشندگي امواج پلاسمون-پلاريتون سطحي در ساختاري شامل سه تك لايه‌ي گرافن

Controll of the dispersion relation of surface plasmon-polariton waves in a three-layered Graphene structure

در اين مقاله، ابتدا رابطه‌ي پاشندگي امواج پلاسمون- پلاريتون سطحي منتشرشده در گرافن براي ساختاري متشكل از سه تك ‌لايه‌ي گرافن كه توسط لايه‌هاي دي‌الكتريك از هم جدا شده‌اند، را بدست مي‌آوريم. براي اين منظور ميدان‌هاي الكترومغناطيسي را در قسمتهاي مختلف ساختار نوشته و شرايط مرزي لازم را اعمال كرده، سپس در مورد تعداد مد‌ها و شرايط لازم براي تحريك اين امواج سطحي بحث مي‌شود. در نهايت نشان مي‌دهيم كه با تغيير پارامترهايي مانند انرژي فرمي، ضريب شكست لايه‌هاي دي‌الكتريك و ضخامت آ‌‌ن‌ها به راحتي مي‌توان رابطه‌ي پاشندگي امواج سطحي منتشر شده در لايه هاي گرافني را كنترل كرد.

In this paper, we first obtain the dispersion relation of surface plasmon- polariton waves propagating through a structure composed of three graphene single layers. The graphene layers are separated by thin dielectric slabs. For this purpose, we write the electromagnetic fields in different regions of the structure and apply the appropriate boundary conditions. We then proceed by specifying the conditions under which such modes can be excited. Consequently, we shall demonstrate how changes in controllable agents, such as Fermi energy, refractive indices and thickness of dielectric layers lead to excitations of plasmon-polariton waves. The structure presented here thus provides new means to control the surface plasmon-polariton waves.