Published September 1, 2017
| Version v1
Publication
Plasmonic properties of graphene-based nanostructures in terahertz waves
Creators
- 1. Vietnam Academy of Science and Technology
- 2. Hanoi Pedagogical University 2
- 3. Thai Nguyen University
Description
We theoretically study the plasmonic properties of graphene on bulk substrates and graphene-coated nanoparticles. The surface plasmons of such systems are strongly dependent on bandgap and Fermi level of graphene that can be tunable by applying external fields or doping. An increase of bandgap prohibits the surface plasmon resonance for GHz and THz frequency regime. While increasing the Fermi level enhances the absorption of the graphene-based nanostructures in these regions of wifi-waves. Some mechanisms for electric-wifi-signal energy conversion devices are proposed. Our results have a good agreement with experimental studies and can pave the way for designing state-of-the-art electric graphene-integrated nanodevices that operate in the GHz–THz radiation.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
نحن ندرس نظريًا الخصائص البلازمية للجرافين على الركائز السائبة والجسيمات النانوية المغلفة بالجرافين. تعتمد البلازما السطحية لهذه الأنظمة اعتمادًا كبيرًا على فجوة النطاق ومستوى فيرمي من الجرافين الذي يمكن ضبطه عن طريق تطبيق الحقول الخارجية أو المنشطات. تحظر زيادة فجوة النطاق رنين البلازمون السطحي لنظام تردد GHz و THz. في حين أن زيادة مستوى فيرمي يعزز امتصاص الهياكل النانوية القائمة على الجرافين في هذه المناطق من موجات الواي فاي. يتم اقتراح بعض الآليات لأجهزة تحويل طاقة إشارة الواي فاي الكهربائية. تتوافق نتائجنا بشكل جيد مع الدراسات التجريبية ويمكن أن تمهد الطريق لتصميم أحدث الأجهزة النانوية الكهربائية المدمجة في الجرافين والتي تعمل في إشعاع جيجاهرتز- THz.Translated Description (French)
Nous étudions théoriquement les propriétés plasmoniques du graphène sur des substrats massifs et des nanoparticules enrobées de graphène. Les plasmons de surface de ces systèmes dépendent fortement de la bande interdite et du niveau de Fermi du graphène qui peuvent être réglés en appliquant des champs externes ou un dopage. Une augmentation de la bande interdite interdit la résonance plasmonique de surface pour le régime de fréquence GHz et THz. Tout en augmentant le niveau de Fermi, améliore l'absorption des nanostructures à base de graphène dans ces régions des ondes wifi. Certains mécanismes pour les dispositifs de conversion d'énergie électrique-wifi-signal sont proposés. Nos résultats sont en bon accord avec les études expérimentales et peuvent ouvrir la voie à la conception de nanodispositifs électriques intégrés au graphène de pointe qui fonctionnent dans le rayonnement GHz–THz.Translated Description (Spanish)
Teóricamente estudiamos las propiedades plasmónicas del grafeno en sustratos a granel y nanopartículas recubiertas de grafeno. Los plasmones superficiales de dichos sistemas dependen en gran medida de la banda prohibida y del nivel de grafeno de Fermi que se puede ajustar mediante la aplicación de campos externos o dopaje. Un aumento de la brecha de banda prohíbe la resonancia de plasmones superficiales para el régimen de frecuencia de GHz y THz. Mientras que el aumento del nivel de Fermi mejora la absorción de las nanoestructuras basadas en grafeno en estas regiones de ondas wifi. Se proponen algunos mecanismos para los dispositivos de conversión de energía de señal wifi eléctrica. Nuestros resultados tienen un buen acuerdo con los estudios experimentales y pueden allanar el camino para el diseño de nanodispositivos eléctricos integrados en grafeno de última generación que operan en la radiación GHz-THz.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الخصائص البلازمية للبنى النانوية القائمة على الجرافين في موجات تيراهيرتز
- Translated title (French)
- Propriétés plasmoniques des nanostructures à base de graphène dans les ondes térahertz
- Translated title (Spanish)
- Propiedades plasmónicas de las nanoestructuras a base de grafeno en ondas de terahercios
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2736489343
- DOI
- 10.1016/j.jsamd.2017.07.001
References
- https://openalex.org/W1565077793
- https://openalex.org/W1672766972
- https://openalex.org/W1972329162
- https://openalex.org/W1973605515
- https://openalex.org/W2010971702
- https://openalex.org/W2014935324
- https://openalex.org/W2034914744
- https://openalex.org/W2079981912
- https://openalex.org/W2087348897
- https://openalex.org/W2097347544
- https://openalex.org/W2099643004
- https://openalex.org/W2105685140
- https://openalex.org/W2108102346
- https://openalex.org/W2120315564
- https://openalex.org/W2123510746
- https://openalex.org/W2124879725
- https://openalex.org/W2134624410
- https://openalex.org/W2142492243
- https://openalex.org/W2465475743
- https://openalex.org/W3099488085
- https://openalex.org/W3102746164
- https://openalex.org/W3123988018