Dyakonov sirt to'lqini
Dyakonov sirt to'lqinlari (
DSWs -
Dyakonov surface waves ) - bu izotrop va bir o'qli-ikkilantirib sindiruvchi muhit o'rtasidagi chegara(interfeys) bo'ylab tarqaladigan sirt elektromagnit to'lqinlari . Ular nazariy jihatdan 1988-yilda rus fizigi Mixail Dyakonov tomonidan bashorat qilingan. Boshqa turdagi akustik va elektromagnit sirt to'lqinlaridan farqli o'laroq, DSW ning mavjudligi tutashuvchi muhitlarning
simmetriyasidagi farq bilan bog'liq. U izotrop o'tkazuvchi muhit va anizotrop bir o'qli kristal o'rtasidagi interfeysni ko'rib chiqdi va ma'lum sharoitlarda interfeysda lokalizatsiya qilingan to'lqinlar mavjud bo'lishi kerakligini ko'rsatdi. Keyinchalik, shunga o'xshash to'lqinlar turli yo'nalishdagi ikkita bir xil bir o'qli kristallar orasidagi interfeysda mavjud bo'lishi taxmin qilingan. Ilgari ma'lum bo'lgan elektromagnit sirt to'lqinlari, sirt plazmonlari va sirt plazmon polaritonlari interfeysni tashkil etuvchi materiallardan birining o'tkazuvchanligi manfiy bo'lsa, ikkinchisining musbat bo'lishi sharti bilan mavjud bo'ladi (masalan, plazma chastotasidan quyida havo/metall interfeysi uchun). Bundan farqli o'laroq, DSW ikkala material ham shaffof bo'lganda tarqalishi mumkin; shuning uchun ular deyarli yo'qotishlarga uchramaydi, bu ularning jalb qiluvchi jihatidir.
So'nggi yillarda DSWning ahamiyati va potensiali ko'plab tadqiqotchilarning e'tiborini tortdi: ikkala tutashgan materiallardan birining yoki ikkalasining tarkibiy xususiyatlarining o'zgarishi, masalan, har qanday kimyoviy yoki biologik agentning infiltratsiyasi tufayli - to'lqinning xususiyatlarini o'lchovli o'zgartirish mumkin. Binobarin, ko'plab potensial tajribalar, jumladan, integratsiyalashgan optika, kimyoviy va biologik sirtni zondlash uchun qurilmalar va boshqalar ko'zda tutilgan Biroq, DSW uchun zarur shart-sharoitlarni hosil qilish oson emas va shuning uchun DSW ning birinchi prinsipial eksperimental kuzatuvi dastlabki bashoratdan atigi 20 yil o'tgach amalga oshirildi.
Ushbu hodisaning turli jihatlari bilan bog'liq ko'plab nazariy ishlar paydo bo'ldi, batafsil sharhga qarang. Xususan, DSW ning magnit interfeyslarda, chap qoʻl, elektro-optik, va chiral materiallarda tarqalishi oʻrganildi. Prizmalardan foydalangan holda tuzilmalarda DSW tufayli rezonans o'tkazish bashorat qilingan va DSW va sirt plazmonlari (Dyakonov plazmonlari) o'rtasidagi birikma va o'zaro ta'sir o'rganilgan va kuzatilgan.
Fizik xususiyatlar
1-havolada ko'rib chiqilgan eng oddiy konfiguratsiya. o'tkazuvchanligi ε bo'lgan izotrop material va oddiy va g'ayrioddiy to'lqinlar uchun mos ravishda ε0 va εe o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan bir o'qli kristall orasidagi interfeysdan iborat. Kristal C o'qi interfeysga parallel. Ushbu konfiguratsiya uchun εe > ε > ε0 sharti bajarilgan taqdirda, DSW C o'qiga nisbatan ma'lum burchak oraliqlari ichida interfeys bo'ylab tarqalishi mumkin. Shunday qilib, DSW faqat musbat ikkilantirib sindiruvchi kristalli interfeyslar tomonidan yezaga keladi( εe > ε0 ). Burchak oralig'i quyidagi parametr bilan belgilanadi
η
=
ϵ
e
ϵ
0
−
1
{\displaystyle \eta ={\frac {\epsilon _{e}}{\epsilon _{0}}}-1}
.
DSW fazaviy va guruhiy tezligi ( Δθph va Δθgr ) uchun burchak intervallari boshqacha. Faza tezligi oralig'i η2 ga proportsional va hatto eng kuchli ikkilantirib sindiruvchi tabiiy kristallar uchun juda tor Δθph ≈ 1° ( rutil ) va Δθph ≈ 4° ( kalomel ). Biroq, fizik jihatdan muhimroq bo'lgan guruh tezligi oralig'i sezilarli darajada kattaroqdir ( η ga mutanosib). Hisoblar rutil uchun Δθgr ≈ 7°, kalomel uchun Δθgr ≈ 20° ni beradi.
Perspektivlar
DSW muvaffaqiyatli tarqalishi uchun zarur bo'lgan qattiq anizotropiya shartlari, xususan, tarkibiy materiallardan kamida bittasining yuqori darajadagi ikkilantirib sindirishi va tabiiy ravishda mavjud bo'lgan ushbu talablarga javob beradigan materiallar soni bilan cheklanganligi tufayli DSW material tizimlarining keng ko'lamda eksperimental tekshiruvi va tegishli amaliy qurilmalarning evolyutsiyasi cheklangan. Biroq, bu yangi sun'iy muhandislik metamateriallari va inqilobiy materiallar sintezi texnikasi asosida o'zgaradi.
DSW ning anizotropiyaga va shu tariqa ta'sirga o'ta sezgirligi, ularning yo'qotish xususiyati kamligi (uzoq masofa) bilan birga, ularni keyingi avlod yuqori tezlikda uzatish va o'qish texnologiyalari uchun yuqori sezgirlikdagi taktil va ultratovushli sezgirlikni ta'minlash uchun ayniqsa jozibador qiladi. . Bundan tashqari, DSW ni noyob yo'nalish - optik signallarni boshqarish uchun ishlatish mumkin.
Shuningdek qarang
Havolalar
uz.wikipedia.org