Архив публикаций

Тезисы

XIII-ая конференция

Оценка точности моделирования магнитооптического эффекта в висмуте

Васильева И.И., Кисилёв Е.Г.

Россия, 399784, г. Елец, ул. Королева, 21, кв. 131

Математическое моделирование электромагнитных и квантовых процессов, происходящих в условиях магнитного квантования под действием лазерного излучения в планарном волноводе из висмута, сводится к расчёту зависимости коэффициента пропускания этой системы в зависимости от величины магнитного поля. Как это часто бывает, для получения конечного результата приходится жертвовать некоторыми членами в промежуточных расчётах. Поэтому точность получаемых в результате моделирования результатов зависит не только от того, насколько мало различаются экспериментальные и расчётные зависимости, но и от того насколько правильно коэффициент пропускания планарного волновода описывает наблюдаемые явления.

Оказалось, что характер дисперсионных уравнений таков, что в различных частях инфракрасного спектра распространяются волны различных симметрий и точность является также функцией энергии фотона. Для случая, когда энергия фотона меньше всех характерных энергий, имеется только одно из решений. Для случая, когда энергия фотона превосходит все характерные энергии исследуемого материала (висмута), оказалось, что решения имеют оба дисперсионных уравнения. Однако, точность полученных выражений оказалась различной. Для антисимметричной волны точность расчёта составляла 8%, для симметричной относительно оси волновода волны точность расчёта не превышала 40%. В последнем случае погрешность слишком велика, чтобы проводить анализ экспериментальных результатов методом моделирования. Однако, оказалось, что существуют другие соображения, которые позволяют сделать вывод о том, что точность расчёта на порядок выше и не меньше, чем для предыдущего случая.

Экспериментальные данные не зависят ни от вращения планарного волновода относительно продольной оси и ориентации поперечных осей волновода относительно продольной оси, ни от вращения источника линейно поляризованного излучения относительно оси, совпадающей с направлением волнового вектора электромагнитного излучения. Таким образом, поляризация и симметрия электромагнитной волны, возбуждаемой и распространяющейся в планарном волноводе, не зависят от поляризации падающей волны и являются функцией свойств анизотропного материала стенок волновода. Это позволяет рассчитать коэффициент пропускания планарного волновода несколько отличным от первого методом с существенно большей точностью.