Усиление терагерцовых электромагнитных волн в структуре с двумя слоями графена при протекании постоянного электрического тока: гидродинамическое приближение

Теоретически исследовано усиление терагерцового электромагнитного излучения в структуре с двумя слоями графена, по которым протекает постоянный электрический ток. Исследована гидродинамическая проводимость графена. Показано, что действительная часть проводимости графена может стать отрицательной в терагерцовом диапазоне частот при скоростях дрейфа носителей заряда в графене, меньших, чем фазовая скорость электромагнитной волны. Для малых волновых векторов падающей терагерцовой электромагнитной волны пространственная дисперсия вносит незначительный вклад в гидродинамическую проводимость графена, из-за чего эффективность усиления волны не зависит он направления токов в каждом из слоев графена. Показано, что графен при протекании постоянного электрического тока может быть использован для создания ТГц-усилителей, работающих при комнатной температуре.