Отрицательная групповая скорость поверхностных поляритонов в металлической плѐночной наноструктуре

Abstract

В работе рассмотрены условия, при которых возможно отрицательное преломление в плѐночной наноструктуре, состоящей из изотропных металлических плѐнок (платина,серебро) на металлической подложке (алюминий) при оптических частотах (УФ). С использованием генетического алгоритма получено решение дисперсионного уравнения в области частот близких к резонансу. Произведено сравнение полученных решений с решениями для тонкой одиночной плѐнки на подложке. Также проведено сравнения получаемых решений для различных толщин нанослоѐв в структуре из двух плѐнок. Показано влияние дополнительных слоѐв на изменение дисперсионной зависимости плѐночной структуры и на характер зависимости групповой скорости от волнового вектора при изменении толщин, входящих в структуру слоѐв.

У роботі розглянуті умови, при яких можливо негативне заломлення в плівковій наноструктурі, що складається з ізотропних металевих плівок (платина, срібло) на металевій підкладці (алюміній) при оптичних частотах (УФ). Із використанням генетичного алгоритму отриманий розв’язок дисперсійного рівняння в області частот близьких до резонансу. Проведено порівняння отриманих розвязків з аналогічними для тонкої одношарової плівки на підкладці. Також проведено порівняння одержуваних розв’язків для різної товщини наношарів у структурі з двох плівок. Показано вплив додаткових шарів на зміну дисперсійної залежності плівковою структури і на характер залежності групової швидкості від хвильового вектора при зміні товщини, що входять у структуру шарів.

The paper discusses the conditions under which the negative refraction in the membrane nanostructure consisting of isotropic films of metal (platinum, silver) on a metallic substrate (aluminum) at optical frequencies (UV) is possible. Using the genetic algorithm, the solution of the dispersion equation in the frequency region close to resonance is obtained. The obtained solutions are compared with solutions for a thin single film on a substrate. Also, comparisons of the obtained solutions for different thicknesses of nanolayers in the structure of two films were made. The effect of the additional layers depending on the change in the dispersion membrane structure is shown. Also, the influence of additional layers on the character of the dependence of the group velocity on the wave vector is shown for the changes of layers thickness in the structure.