Определение свойств анизотропного материала моделированием пропускания планарного волновода

Рассмотрены результаты исследования магнитооптического эффекта в висмуте в далекой инфракрасной области, основанном на регистрации пропускания планарного волновода, помещенного в изменяющееся магнитное поле. Численным расчетом проведено моделирование формы магнитооптических спектров в приближении времени релаксации и определен набор параметров электронного энергетического спектра висмута в приближении тензора эффективных масс. Обнаружена ступенчатая зависимость времени релаксации и концентрации носителей заряда от величины магнитного поля. Эта зависимость является следствием наличия электронов с различными эффективными массами, сосредоточенных в трех эквивалентных L-точках зоны Бриллюэна и дырок в Т-точке зоны Бриллюэна и имеющих топологически несвязанные анизотропные поверхности постоянной энергии

Литература

[1] Jain A. Magneto optic current transformer technology (MOCT). IOSR-JEEE, 2017, vol. 12, iss. 1, ver. IV, pp. 46–50. DOI: 10.9790/1676-1201044650

[2] Kondakov O., Ndahayo F. Quantum frequency transformer of radiation. IJMC, 2009, vol. 9, no. D10, pp. 26–38.

[3] Falkovsky L. Quantum magneto-optics in graphene. Photonics, 2015, vol. 2, no. 1, pp. 13–20. DOI: 10.3390/photonics2010013

[4] Голубев В.Г., Евсеев В.Н., Иванов К.Г. и др. Субмиллиметровая полосковая линия из висмута в магнитном поле. ЖТФ, 1980, т. 50, с. 1992–1997.

[5] Голубев В.Г., Евсеев В.Н., Иванов К.Г. и др. Распространение субмиллиметровых плазменных волн в висмуте в магнитном поле. Плазма и неустойчивости в полупроводниках. Мат. IV Всесоюз. симп. Вильнюс, 1980, с. 4–5.

[6] Эдельман В.С. Свойства электронов в висмуте. УФН, 1977, т. 123, № 10, с. 257–287. DOI: 10.3367/UFNr.0123.197710d.0257

[7] Vecchi M.P., Mendez E., Dresselhaus M.S. Temperature dependence of the band parameters in Bi and Bi1–XSbX alloys. Proc. Int. Conf. Phys. Semiconductors. Rome, 1976, pp. 459–462.

[8] Голубев В.Г., Евсеев В.Н., Иванов К.Г. и др. Циклотронная масса электронов в сплавах висмут−олово. Полупроводники с узкой запрещенной зоной и полуметаллы. Мат. V Всесоюз. симп. Ч. 1. Львов, 1980, с. 220–222.

[9] Голубев В.Г., Евсеев В.Н., Иванов К.Г. и др. Циклотронная масса электронов в сплавах висмут−олово. ФТТ, 1980, т. 22, № 11, с. 3433–3435.

[10] Голубев В.Г., Евсеев В.Н., Иванов-Омский В.И. и др. Исследование диэлектрических свойств висмута в субмиллиметровой области спектра. Известия вузов. Физика, 1990, № 3, с. 90–93.

[11] Васильева И.И., Гладких О.Б. Разработка алгоритмов моделирования распространения поверхностной электромагнитной волны в планарном волноводе. Нелинейный мир, 2016, т. 14, № 5, с. 28–36.

[12] Васильева И.И., Гладких О.Б. Расчет прохождения субмиллиметрового излучения через симметричную полосковую линию в зависимости от величины магнитного поля. Системы управления, технические системы: устойчивость, стабилизация, пути и методы исследования. Мат. междунар. науч.-практ. конф. Елец, ЕГУ им. И.А. Бунина, 2016, с. 107–111.

[13] Васильева И.И., Гладких О.Б. Моделирование формы линии распространения поверхностной электромагнитной волны в планарном волноводе. Распределенные компьютерные и телекоммуникационные сети: управление, вычисление, связь. Мат. 19 междунар. науч. конф. М., РУДН, 2016, с. 272–279.

[14] Васильева И.И. Моделирование магнитооптического эксперимента в висмуте на основе расчета коэффициента пропускания. Информационно-телекоммуникационные технологии и математическое моделирование высокотехнологичных систем. Мат. Всерос. конф. с междунар. участием. М., РУДН, 2014, с. 205–208.

[15] Bhargava R.N. de Haas-van Alphen and galvanomagnetic effect in Bi and Bi--Pb alloys. Phys. Rev., 1967, vol. 156, iss. 3, pp. 785–789. DOI: 10.1103/PhysRev.156.785