بررسي سرعت انتقال انرژي توسط پلاسمونهاي سطحي گرافن در يك ساختار لايه اي ناهمگن

Investigation of energy transport velocity by graphene surface plasmons in an inhomogeneous multi-layer structure

در ساختارهاي لايه اي شامل گرافن ، يك همسايگي ناهمگن براي گرافن مي تواند موجب برانگيختگي امواج پلاسمون سطحي از نوع نشتي شده و خصوصيات انتشاري را تحت تاثير قرار دهد. در اين مقاله اثر مجاورت يك لايه دي الكتريك با ضريب دي الكتريك بالا با فاصله يك شكاف از مرتبه ميكرومتر از سطح گرافن و همچنين اثر تغيير تراز فرمي گرافن بر روي منحني پاشندگي و سرعت انتقال انرژي توسط پلاسمونهاي سطحي گرافن مورد بررسي قرار مي گيرد. نتايج نشان مي دهد در بازه اي از فركانس در محدوده تراهرتز نزديك شدن محيط با ضريب شكست بالا به گرافن موجب تغيير در منحني پاشندگي امواج پلاسمون سطحي و سرعت انتقال انرژي توسط پلاسمونهاي سطحي مي شود. همچنين ميزان تراز فرمي گرافن در ويژگيهاي انتشاري مورد بررسي اهميت دارد.

In graphene-included layered structures, an inhomogeneous neighbor of graphene can cause the excitation of leaky surface plasmon waves and affect the propagation properties. In this paper, the effect of a high refractive index layer separated by micrometers order gap from the graphene sheet and the effect of changing the graphene Fermi level on the dispersion curve and the energy transport velocity by graphene surface plasmons are investigated. The results show that in the terahertz range, the approach of a medium with  high refractive index to graphene changes the dispersion of surface plasmon waves and the rate of energy transport by surface plasmons. Also, the Fermi level of graphene is important in the studied propagation properties.