Визначення положення електронного пучка структурою з двох графенових стрічок у ТГЦ діапазоні

Abstract

У роботі розглянуто задачу визначення відхилення модульованого гармонічного за часом електронного пучка за допомогою двох графенових нанострічок за розсіяними полями у терагерцовому діапазоні. В основі математичного апарату дослідження лежить метод сингулярних інтегральних рівнянь. Припускається, що пучок не втрачає швидкості при проходженні поряд зі стрічками. Для визначення провідності графену застосовано формулу Кубо. Сингулярне інтегральне рівняння відносно похідної густини струмів на графенових стрічках з додатковими умовами розв’язано чисельно з використанням алгоритму типу Найстрема. Збіжність базується на відповідних теоремах. Показано, що при зміщенні положення пучка у частотних залежностях характеристик розсіяння з’являється додатковий максимум, значення якого визначається величиною зсуву. У діаграмах спрямованості тут помітно порушується симетричний характер.

The problem of the modulated harmonic electron beam position sensing with the help of two graphene strips by the scattered field is considered in the THz frequency range. The basis of the mathematical apparatus is the method of singular integral equations. It is assumed that the beam does not lose speed when passing near the strips. The conductivity of graphene is determined from the Kubo's formalism. The singular integral equation relatively derivative of the currents density on graphene strips with additional conditions is solved numerically using the Nyström type algorithm. The convergence is based on the corresponding theorems. It is shown that if the position of the beam is shifted, an additional maximum appears in the frequency dependences of the scattering haracteristics, the value of which is defined by the magnitude of the shift. In the directional patterns, the symmetric character is noticeably violated here.