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ACS photonics v.4 no.1, 2017년, pp.121 - 126   SCIE
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Giant Terahertz-Wave Absorption by Monolayer Graphene in a Total Internal Reflection Geometry

Harada, Yoichi (Department of Engineering, Hokkaido University, Sapporo 060-8628, ) ; Ukhtary, Muhammad Shoufie (Department of Physics, Tohoku University, Sendai 980-8578, ) ; Wang, Minjie (Department of Physics and Nanotechnology, SRM University, Kancheepuram District, Chennai, Tamil Nadu 603203, ) ; Srinivasan, Sanjay K. (Department of Physics, Tohoku University, Sendai 980-8578, ) ; Hasdeo, Eddwi H. (Department of Physics, Tohoku University, Sendai 980-8578, ) ; Nugraha, Ahmad R. T. (Institute of Laser Engineering, Osaka University, Suita 565-0871, ) ; Noe, G. Timothy (Department of Physics, Tohoku University, Sendai 980-8578, ) ; Sakai, Yuji ; Vajtai, Robert ; Ajayan, Pulickel M. ; Saito, Riichiro ; Kono, Junichiro ;
  • 초록  

    We experimentally demonstrated significant enhancement of terahertz-wave absorption in monolayer graphene by simply sandwiching monolayer graphene between two dielectric media in a total internal reflection geometry. In going through this structure, the evanescent wave of the incident terahertz beam interacts with the sandwiched graphene layer multiple (up to four) times at varying incidence angles. We observed extremely large attenuation (up to ∼70% per reflection), especially for s-polarized radiation. The experimental results are quantitatively consistent with our calculations, where we modeled the experiment as an electromagnetic wave reflection process in monolayer graphene. We also derived analytical expressions for the absorptance, showing that the absorptance is proportional to the amount of Joule heating on the graphene surface induced by the terahertz radiation. Graphic Abstract


  • 주제어

    graphene .   terahertz spectroscopy .   absorption .   total internal reflection.  

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