پاسخ پلاسمونيكي تنظيم پذير ديسك هاي دوتايي متصل به هم بر پايه ي اينديوم آنتي مونايد در بازه ي تراهرتز

Tunable Plasmonic Response of Linked Dimer Disks Based on InSb in Terahertz Range

در اين مقاله به صورت عددي خواص نوري ساختار پلاسمونيكي متشكل از آرايه‌ي متناوب ديسك‌هاي دوتايي متصل به هم مبتني بر نيمه‌هادي اينديوم آنتي‌مونايد (InSb) به كمك روش تفاضل محدود حوزه‌ي زمان ( FDTD) در بازه تراهرتز بررسي شده‌است. نتايج شبيه‌سازي نشان‌دهنده پديدار شدن دو مد پلاسموني تراهرتز است كه به ترتيب مد پلاسموني انتقال بار و مد پلاسموني دو قطبي پيوندي مي‌باشد. مد پلاسموني انتقال بار ناشي از مسير ارتباطي رساناي بين دو ديسك و مد پلاسموني دو قطبي پيوندي ناشي از جفت‌شدگي پلاسمون‌ها است. نشان‌داده شده‌است كه با تغيير پارامترهاي هندسي راه ارتباطي رساناي بين دو ديسك خواص نوري ساختار پيشنهادي قابليت تنظيم‌‌پذيري بالايي دارد. كاهش طول پل ارتباطي بين دو ديسك باعث افزايش شدت ميدان الكتريكي حبث شده در فاصله‌ي بين دو ديسك، و افزايش عرض مسير ارتباطي به ترتيب باعث كاهش و افزايش دامنه‌ي مد پلاسموني انتقال بار و مد پلاسموني دوقطبي پيوندي مي‌شود. ساختار پيشنهادي در بازه 0.1 تا 2.2 تراهرتز حساس به زاويه‌ي پولاريزاسيون نور تابشي است كه قابليت ساختار براي عمل به عنوان سوئيچ حساس به پلاريزاسيون در بازه تراهرتز را نشان مي‌دهد. اين ساختار پلاسمونيكي مي‌تواند كاربردهاي قابل توجهي در زمينه‌ي امنيت، عكسبرداري و طيف-سنجي در بازه تراهرتز داشته‌باشد.

In thid paper, we have investigated numerically optical properties of a periodic array of linked dimer disks based on InSb, in the THz range, by FDTD (finite difference time domain) method. Simulation results show two THz plasmonic modes; charge transfer plasmon mode (CTP) and bonding dipole plasmon (BDP) mode. The CTP mode originates from the conductive junction of linked dimer disks and the BDP mode is due to the coupling of plasmons. It has shown that optical properties of the proposed structure are highly tunable by varying the geometric parameters of the conductive junction. The length reduction of the bridge between dimer disks increases the localized electric field intensity, and the width enhancement of the path way between dimer disks results in the decrement and increment of the amplitudes of the CTP and BDP modes, respectively. The proposed structure is sensitive to polarization angle of incident light in the frequency range of 0.1 to 2.2 terahertz that can be used as polarization switch in THz range. This plasmonic structure can be have significant applications in the field of security, imaging, and spectroscopy in the THz range.