Journal of Communications Technology and ElectronicsJournal of Communications Technology and ElectronicsРадиотехника и электроника0033-84943034-5901The Russian Academy of Sciences68428210.31857/S0033849424110027HOMHBYArticlesСтатьиResearch ArticleElectrodynamic models magnetized graphene diffraction gratings, based on the solution of integral equations for plasmonic anisotropic structuresЭлектродинамические модели намагниченных графеновых дифракционных решеток, основанные на решении интегральных уравнений для плазмонных анизотропных структурLererA. M.ЛерерА. М.
Russian Federation
lerer@sfedu.ruSouthern Federal UniversityЮжный федеральный университет1211202469111053105913062025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0033-8494/article/view/684282

Two methods have been used to solve the boundary value problem of diffraction of a plane electromagnetic wave on a diffraction grating of graphene strips in the presence of a magnetic field. In solving the obtained integral and paired adder equations, the Galerkin method was used with a basis in the form of Legendre and Hegenbauer polynomials. As a result, systems of linear algebraic equations with fast internal convergence were obtained. All matrix elements of the system are expressed explicitly.

Двумя методами решена краевая задача о дифракции плоской электромагнитной волны на дифракционной решетке из графеновых полосок при наличии магнитного поля. При решении полученных интегральных и парных сумматорных уравнений использован метод Галеркина с базисом в виде полиномов Лежандра и Гегенбауэра. В результате получены системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) с быстрой внутренней сходимостью. Все матричные элементы СЛАУ выражаются в явном виде.

diffraction gratinggraphenemagnetic fieldintegral equationsGalerkin methodplasmon resonanceдифракционная решеткаграфенмагнитное полеинтегральные уравненияметод Галеркинаплазмонный резонансМинистерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian Federation0852-2020-0032Tamagnone M., Slipchenko T. M., Moldovam C. et al. // Phys. Rev. B. 2018. V. 97. № 24. P. 241410.Chin M. L., Matschy S., Stawitzki F. et al. // J. Phys. Photonics. 2021. V.3. № 1. P. 01LT01.Kuzmin D. A., Bychkov I. V., Shavrov V. G. et al. // Nanophotonics. 2018. V. 7. № 3. P. 597. https://doi.org/10.1515/nanoph-2017–0095Ningning Wang, Linhui Ding, Weihua Wang // Phys. Rev. B. 2023. V. 108. № 8. P. 085406.Zesen Zhou, Zhilong Gan, Lei Cao // J. Phys. D: Appl. Phys. 2023. V. 56. P. 365104. https:// doi: 10.1088/1361–6463/acda45Liu Jian-Qiang, Zhou Yu-Xiu, Li Li, Wang Pan, Zayats A. V. // Opt. Express. 2015. V. 23. № . 10. P. 12525. https:// doi:10.1364/OE.23.012524Lu Yafeng, Wang Chen, Zhao Shiqiang, Wen Yongzheng. // Frontiers Phys. 2021. V. 8. № 622839. https://doi: 10.3389/fphy.2020.622839Padmanabhan P., Boubanga-Tombet S., Fukidome H. et al. //Appl. Phys. Lett. 2020. V. 116. № 22. P. 221107. https://doi.org/10.1063/5.0006448Guo T., Argyropoulos C. J. // Appl. Phys. 2023. V.134. № 5. P. 050901. https://doi.org/10.1063/5.0152664Лерер А. М., Макеева Г. С., Черепанов В. В. // PЭ. 2021. T. 66. № 6. C. 543.Лерер А. М., Иванова И. Н., Макеева Г. С., Черепанов В. В. // Оптика и спектроскопия. 2021. Т. 129. № 3. С. 342.Лерер A. M. // PЭ. 2012. T. 57. № 11. C. 1160.Wang W. H., Apel S. P., Kinaret J. M.// Phys. Rev. B. 2012. V. 86. № 12. P. 125450.Hanson G. W. // J. Appl. Phys. 2008. V. 103. № 6. P. 064302.Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Физматлит, 1963.