Surface Plasmon-Polaritons In A Two-Layer Graphene Structure With A Dielectric Barrier Layer Under Various Control Regimes

Abstract

The dispersion dependences of a symmetric dielectric waveguide with graphene plates were compared in two regimes of graphene potential control from two sides of the structure. A general dispersion relation was obtained, the numerical analysis of which reveals the possibility of controlling the parameters of amplified surface modes. A numerical analysis of the dispersion relation solutions in the case of symmetry and asymmetry of the control potential on graphene layers has been carried out. A solution has been found that grows in amplitude with time in the region of negative conductivity of graphene in the presence of an inverse population of the levels

Сравниваются дисперсионные зависимости симметричного диэлектрического волновода с графеновыми обкладками в двух режимах управления потенциалом графена с двух сторон структуры. Получено общее дисперсионное соотношение, численный анализ которого выявил возможность управления параметрами усиливаемых поверхностных мод. Проведен численный анализ решений дисперсионного соотношения в случае симметрии и асимметрии управляющего потенциала на графеновых слоях. В области отрицательной проводимости графена при наличии инверсной населенности уровней обнаружено решение, растущее по амплитуде во времени