二维半狄拉克电子体系中的各向异性磁光吸收与线二色性
介观与纳米尺度物理
2021-12-07 v1
摘要
我们针对垂直磁场下二维半狄拉克电子体系的朗道能级(LLs)与磁光吸收进行了理论研究。基于有效的 k·p 哈密顿量,我们发现朗道能级正比于磁场与能级指标的三分之二次幂律,这可理解为薛定谔电子与狄拉克电子朗道能级杂交并呈现新特征。借助 Kubo 公式,我们发现带间(带内)磁光跃迁的选择定则是各向异性(各向同性)的。具体而言,对于沿线性(抛物线)色散方向线偏振光的带间磁光跃迁,其选择定则为 Δn=0, ±2(±2, ±4);而带内跃迁的选择定则为 Δn=±1, ±3,与光的偏振方向无关。进一步,沿线性色散方向线偏振光激发的带间(带内)跃迁磁光电导比沿抛物线色散方向大两个(一个)数量级。这种各向异性磁光吸收谱清晰地反映了朗道能级的结构,并导致强烈的线二色性。重要的是,利用两个最低朗道能级即 Ev0 到 Ec0 之间的带间跃迁,可实现具有磁场可调波长的完美线二色性。我们的结果阐明了二维半狄拉克电子体系的磁光性质,并为设计磁控光学器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2110.13416,
title = {Anisotropic magneto-optical absorption and linear dichroism in two-dimensional semi-Dirac electron systems},
author = {Xiaoying Zhou and Wang Chen and Xianzhe Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.13416},
year = {2021}
}
备注
8 pages, 5 figures