Graphene-based plasmonic nanoantenna with trapezoidal structure in THz band

石墨烯 等离子体子 太赫兹辐射 光电子学 材料科学 共振(粒子物理) 表面等离子共振 电介质 Q系数 表面等离子体子 光学 物理 纳米技术 谐振器 纳米颗粒 粒子物理学
作者
Nazia Nasr,H. Rasooli Saghai
出处
期刊:Optical Materials [Elsevier BV]
卷期号:148: 114771-114771
标识
DOI:10.1016/j.optmat.2023.114771
摘要

Mainly manipulating emitted waves via plasmonic resonance is a fundamental characteristic of optical antennas. Plasmonic nanoantennas are used for terahertz (THz) radiation caused by optical interaction with surface resonance. The designed nanoantenna is such that the plasmonic resonance of the nanoantenna changes by controlling the graphene chemical potential (μc) from 0 eV to 0.2 eV. Although a dielectric layer separates the trapezoidal graphene sheets, an essential difference in the scattering parameters and the radiation pattern is observed since an external direct current bias changed the graphene surface impedance to about 860 Ω, which is the optimal value for reducing return loss in nano-systems. In other words, the plasmonic resonance frequencies can be tuned by the effect of a localised electrostatic field. Also, the trapezoidal graphene-based plasmonic nanoantenna has a high quality factor (Q-factor) from 2.35 to 5.71. Therefore, dynamic control, enhancing the input impedance and stable efficiency of graphene-based plasmonic nanoantennas, improves performance and matching at THz nano-systems for many applications of optoelectronic devices.
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