Low Temperature Physics: 46, 531 (2020); https://doi.org/10.1063/10.0001058
Физика Низких Температур: Том 46, Выпуск 5 (Май 2020), c. 630-637    ( к оглавлению , назад )

Excitation of Josephson plasma waves in a layered high-temperature superconductor slab embedded in a high refractive index dielectric

S. Cortés-López

Instituto de Física, Benemérita Universidad Autónoma de PueblaApartado Postal J-48, Puebla, Pue. 72570, México
E-mail: scortesl@ifuap.buap.mx

F. Pérez-Rodríguez

Departamento de Investigación en Física, Universidad de SonoraApartado Postal 5-88, Hermosillo, Son. 83000, México

Instituto de Física, Benemérita Universidad Autónoma de PueblaApartado Postal J-48, Puebla, Pue. 72570, México

Received December 9, 2019, published online March 24, 2020

Анотація

Теоретично досліджено нелокальний оптичний відгук пластини шаруватого високотемпературного надпровідника, який вбудовано у діелектричне середовище. Передбачається, що шари всередині високотемпературного надпровідника паралельні поверхням пластини. Розраховано оптичні спектри для p-поляризації. Для розрахунків використано усереднений тензор діелектричної проникності, який залежить як від частоти, так і від хвильового вектора електромагнітної хвилі. Внаслідок додатково генеруються електромагнітні моди з частотою трохи вище характерної джозефсонівської плазмової частоти, що належить терагерцовому діапазону. Показано, що для p-поляризації спектр відбиття пластини надпровідника Bi2Sr2CaCu2O8+δ (Bi2212), вбудованого в діелектрик з високим показником заломлення, демонструє сильне порушення повного внутрішнього відбиття. При дуже малій товщині пластини надпровідника резонанси в оптичних спектрах схожі з резонансами Фабрі–Перо для короткохвильових електромагнітних мод. Навпаки, довгохвильові електромагнітні моди, які мають аномальне дисперсійне співвідношення, збуджуються при відносно великій товщині пластини та проявляються у вигляді сильних резонансів в спектрах як поглинання, так і пропускання, та пригнічують дзеркальну відбивну здатність.

Ключові слова: джозефсонівські плазмові хвилі, високотемпературний надпровідник, діелектрик з високим показником заломлення.