动态离子对等离激元激发能带结构的影响

本文发展了一种研究多组分等离子体中等离激元能带结构的新方法。利用该方法，我们研究了具有任意简并电子流体的不同等离子体系统的等离激元色散能带结构。采用线性化 Schrödinger-Poisson 模型推导恰当的耦合赝力系统，并由此计算能带色散结构。结果表明，在具有宽等离激元能带隙的果冻（静态离子）模型之外，引入离子迁移率可从根本上改变等离激元色散特性，由于电子-离子能带结构混合，导致一种新形式的低能级能带。离子的电荷态与电子流体的化学势对等离激元能带结构的影响显示出许多新特征，并揭示了离子在电子-离子等离子体系统中声子辅助等离激元激发所起的基本作用。此外，我们的研究表明离子电荷屏蔽对含离子等离子体中的等离激元激发有显著影响。对等离子体对的能带结构证实了离子在许多全等离子体环境中对等离激元激发的独特作用。当前研究有助于更好地理解带电环境中集体激发的潜在机制以及重粒子在基本等离激元准粒子上的重要作用。本研究所发展方法也可推广至复杂多组分与磁化量子等离子体，以及纳米金属结构中表面等离极化激元相互作用的研究。