Аномальна дисперсія та відбиття електромагнітних хвиль терагерцового діапазону в діелектричних кристалах

В результаті виконання роботи шляхом теоретичного моделювання з аналізом існуючих експериментальних даних досліджені фундаментальні особливості аномальної дисперсії та відбиття при резонансній взаємодії терагерцового випромінювання з полярними коливаннями кристалу, а також динаміка впливу фононного згасання на формування областей з від’ємною діелектричною проникністю (ДП) та виникнення частотних каналів з аномально низьким відбиттям електромагнітних хвиль. У роботі наведено три еквівалентні форми критерію існування областей з від’ємною ДП. Апробація критерію проведена шляхом аналізу експериментальних спектрів далекого інфрачервоного (терагерцового) відбиття, а у випадках нецентросиметричних кристалів - спектрів комбінаційного розсіяння світла, в тому числі для смуги частот 110 ТГц (30300 см-1). Вперше встановлено, що область від’ємної ДП в межах смуги «залишкових променів» можлива лише за умови, якщо стала фононного згасання Г менша ніж T-L розщеплення відповідних фундаментальних частот. Також встановлено, що в області аномальної дисперсії досліджених кристалів, особливо при від’ємних значеннях ДП, електромагнітна хвиля втрачає можливість для розповсюдження, аперіодично згасає за рахунок великого коефіцієнта екстинкції і виявляється локалізованою в приповерхневій області кристала, що менша за довжину хвилі зовнішнього випромінювання. В більшості кристалів колапс електромагнітної хвилі має місце у смузі частот, що перевищує область від’ємних значень ДП. Визначено частотні області з аномально низькими коефіцієнтами відбиття терагерцового випромінювання. На основі двох запропонованих моделей, які доповнюють одна іншу, для резонансної взаємодії терагерцових хвиль з полярними коливаннями в кристалічних середовищах показано, що коефіцієнти відбиття R≤0,01% у цілковитій відповідності до експериментальних спектрів відбиття в кількох кристалах.

Фелінський С. Г. Аномальна дисперсія та відбиття електромагнітних хвиль терагерцового діапазону в діелектричних кристалах : дис. ...канд. фіз.-мат. наук : 01.04.03 – радіофізика / Фелінський Станіслав Георгієвич. - Київ, 2016. - 141 с.