Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2025 article

Leaky surface plasmon-based wakefield acceleration in nanostructured carbon nanotubes

6Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
0Institutions déclarées
0Pays d’affiliation déclarés

Le résumé fourni par la source

Abstract Metallic carbon nanotubes (CNTs) can provide ultra-dense, homogeneous plasma capable of sustaining resonant plasma waves–known as plasmons–with ultra-high field amplitudes. These waves can be efficiently driven by either high-intensity laser pulses or high-density relativistic charged particle beams. In this study, we use numerical simulations to propose that electrons and positrons can be accelerated in wakefields generated by the leaky electromagnetic field of surface plasmons. These plasmons are excited when a high-intensity optical laser pulse propagates paraxially through a cylindrical vacuum channel structured within a CNT forest. The wakefield is stably sustained by a non-evanescent longitudinal field with TV m −1 -level amplitudes. This mechanism differs significantly from the plasma wakefield generation in uniform gaseous plasmas. Travelling at the speed of light in a vacuum, with phase-matched focusing fields, the wakefield acceleration is highly efficient for both electron and positron beams. We also examine two potential electron injection mechanisms: edge injection and self-injection. Both mechanisms are feasible with current laser facilities, paving the way for experimental realisation. Beyond presenting a novel method toward ultra-compact, high-energy solid-state plasma particle accelerators with ultra-high acceleration gradients, this work also expands the potential of high-energy plasmonics.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Leaky surface plasmon-based wakefield acceleration in nanostructured carbon nanotubes
Date Crossref
12/06/2025
Éditeur
IOP Publishing
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les sujets associés

Carbon Nanotubes in Composites

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.