استفاده از پلاسماي نيمه رسانا در فرامواد نانوسيمي به منظور ايجاد قابليت انتشار امواج سطحي الكترومغناطيسي در ناحيۀ تراهرتز

Implementing semiconductor plasma into nanowire metamaterials for propagation of electromagnetic surface waves in terahertz frequencies

توسعۀ فرامواد مصنوعي، امكان ساخت دستگاه هاي اپتيكي قابل تنظيم به منظور تغيير در ويژگي هاي امواج سطحي الكترومغناطيسي را فراهم كرده است. در سال هاي اخير، استفاده از محيط هاي پلاسما در مهندسي فرامواد به منظور ايجاد فرامواد قابل تنظيم حرارتي از طريق كنترل دماي چگالي الكترون در پلاسما، مورد توجه قرار گرفته است. در اين مقاله، يك فرامادۀ نانوسيمي متشكل از نانوسيمهاي يك پلاسماي نيمه رسانا (InSb) كه درون يك مادۀ دي الكتريك ميزبان (α-quartz) قرار گرفته است، به عنوان بستري براي انتشار امواج الكترومغناطيسي سطحي در ناحيۀ تراهرتز، پيشنهاد شده است. با مطالعۀ ضريب گذردهي الكتريكي وابسته به دما براي InSb، نشان داده شد كه چنين فراماده اي قابليت انتشار موج دياكونوف و همچنين موج دياكونوف-پلاسمون در فركانس 0.5 THz را در مرز خود داراست. به طور كلي، به دليل امكان ساخت آسان و همچنين وجود ناهمسانگردي اپتيكي قابل تنظيم، فرامادۀ نانوسيمي InSb گزينۀ مناسبي براي كاربردهاي حسگري، تصويربرداري و همچنين طيف سنجي است.