太赫兹波穿过铁电体的解析模型与动力学相场模拟
介观与纳米尺度物理
2024-08-07 v2 材料科学
应用物理
光学
摘要
我们从理论上研究了连续太赫兹（THz）波穿过独立铁电体平板的稳态传输。基于铁电体的朗道-金兹堡-德文希尔理论以及极化与电磁（EM）波的耦合运动方程，我们推导了在谐波激励区、薄平板极限下，频率和厚度依赖的介电敏感度和传输系数的解析表达式。当平板厚度远小于铁电体中的太赫兹波长时，解析预测与动力学相场模型的数值模拟结果吻合良好，该模型纳入了多相系统中应变、极化和电磁波的耦合动力学。在较大厚度下，传输主要由铁电体中太赫兹波的频率依赖衰减以及驻极化/太赫兹波的形成决定。我们的结果推进了对太赫兹波与铁电体相互作用的理解，并揭示了利用铁电体实现低散热、非易失性电压调制太赫兹传输以用于高数据速率无线通信的潜力。
引用
@article{arxiv.2312.04824,
title = {Analytical model and dynamical phase-field simulation of terahertz transmission across ferroelectrics},
author = {Taorui Chen and Bo Wang and Yujie Zhu and Shihao Zhuang and Long-Qing Chen and Jia-Mian Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.04824},
year = {2024}
}