Izvestiya of Saratov University.
ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)


плазма

Nonlinear tunneling of electromagnetic wave through a plasma layer

Background and Objectives: The propagation of a strong plane electromagnetic wave from a vacuum through a limited plasma layer is considered, taking into account non-linearity under tunneling and transparency conditions. The temperature dependence is not taken into account. The non-linearity is taken into account phenomenologically as the dependence of the plasma frequency and collision frequency on the field averaged over the period squared.

НЕЛИНЕЙНОЕ ТУННЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ ЧЕРЕЗ СЛОЙ ПЛАЗМЫ

Рассмотрено распространение сильной плоской электромагнитной волны из вакуума через ограниченный слой холодной плазмы с учетом нелинейности в условиях туннелирования и прозрачности. Плазму считаем холодной и немагнитной, а электромагнитный импульс квазимонохроматическим, но коротким, т.е. не разогревающим слой за время прохождения. Нелинейность учтена феноменологически как зависимость плазменной частоты и частоты столкновений от усредненного за период квадрата поля. В указанном приближении получены связанные стационарные нелинейные интегральные уравнения для гармоник поля, а также нелинейное интегральное уравнение нестационарного процесса распространения. Определены скорость и время туннелирования в линейном и нелинейном случаях, распределение поля и коэффициент генерации третьей гармоники. Показано, что туннелирование занимает больше времени, чем прохождение такого же прозрачного слоя, а нелинейное туннелирование – процесс более длительный, чем линейное, при этом во всех случаях время прохождения волны больше времени прохождения эквивалентной длины в вакууме, т.е. со скоростью света.

Methods for Enhancing Emissive Ability of the Carbon Nanotubes

The analysis of papers devoted to study of the emission properties of the carbon nanotubes and to revealing ways for the control of these properties has been performed. Five main methods for enhancing emissive ability of the carbon nanotubes have been singled out.