JETP Letters: issues online

Проведены расчеты и обсуждения, объясняющие механизмы отражения ТГц излучения от высококачественных сэндвичей с графеном (покрытым слоями гексагонального нитрида бора), с полосковыми резонаторами, с электрическим полем и током в графене в эксперименте, проведенном Taiichi Otsuji и его коллегами. При начальном росте поля ими обнаружено уменьшение частоты и подавление ТГц резонансов в полосках вплоть до их исчезновения, и возникновением резонансов, с ростом их частот и усилением в сильном поле. Мы демонстрируем, что в слабых полях подавление резонансов вызвано "дираковской" зависимостью скорости электронов от импульсов в графене и диффузионным разогревом электронов с ростом их температуры. Появление резонансов с усилением в сильном поле вызвано переходом к динамическому разогреву (стримингу) электронов в графене, когда основными процессами динамики электронов являются движение в электрическом поле и излучение оптических фононов. Наши расчеты показывают, что в этих условиях в графене возникают отрицательная ТГц проводимость (с частотами, зависящими от электрического поля) и положительная добавка к реальной части отклика графена с областью ее роста с частотой. Это приводит к наблюдаемому росту частот резонансов с полем и усилению на резонансах. Эти наблюдения и наше рассмотрение представляют реальную основу для создания на базе таких сэндвичей, без полосковых резонаторов, перестраиваемого по частоте электрическим полем в широких пределах (1 - 10 ТГц) непрерывного ТГц лазера при комнатной температуре.