Формирование диаграммы направленности электрически перестраиваемых плазмонных графеновых полосковых наноантенн в терагерцовом и дальнем, среднем инфракрасном диапазонах

Актуальность и цели. Целью данной работы является исследование методами автоматизированного моделирования возможности сканирования по частоте и формирования диаграммы направленности плазмонных графеновых полосковых наноантенн, электрически перестраиваемых при изменении химического потенциала графена в терагерцовом (ТГц) и дальнем, среднем инфракрасном (ИК) диапазонах. Материалы и методы. Графен, обладающий исключительными электромагнитными, механическими, электрическими и тепловыми свойствами, благодаря высокой проводимости и перестраиваемости в ТГц-диапазоне перспективен для использования в реконфигурируемых ТГц-антеннах. Моделирование характеристик плазмонных графеновых полосковых ТГц-наноантенн для различных значений химического потенциала проведено с помощью пакета прикладных программ CST Microwave Studio 2023. Результаты. Получены результаты моделирования управляемости коэффициента отражения на входе наноантенны и диаграмм направленности на резонансных частотах основной моды и моды второго порядка поверхностных плазмон-поляритонов при изменении значений химического потенциала (0,3-0,7 эВ) в ТГц- и дальнем, среднем ИК-диапазонах. Выводы. Из результатов моделирования следует возможность перестройки рабочих частот (сканирование по частоте) из ТГц- в дальний и средний ИК-диапазоны и формирование многолучевой диаграммы направленности реконфигурируемых графеновых полосковых наноантенн путем изменения химического потенциала графена (приложением внешнего электрического поля) без изменения их геометрии и размеров.