具有非局域表面电导率的碳纳米管电动力学

提出了一种可用于具有非局域表面电导率（空间色散）的碳纳米管（CNT）电动力学的新框架。非局域电导率模型基于对狄拉克方程中赝自旋应用的久保技术发展而来。由此，为CNT表面的电磁场建立了有效边界条件。获得了无限长CNT的本征模色散关系并进行了分析。结果表明，由于非局域性，产生了一类新的本征模，在局域电导率极限下消失。这些本征模应在CNT表面电流边界条件的正确表述中加以考虑，这在电磁场散射问题中有所体现。基于半无限长CNT表面电流精确解，利用维纳-霍普夫技术推导了考虑非局域效应的附加边界条件。通过求解表面电流密度的积分方程及其近似解析解，对有限长度CNT模型进行了电磁场散射模式的数值模拟。因此，CNT在从太赫兹到红外光的宽频率范围内的散射场得到了解析求解和分析。新获得的结果随后用于确定有限长度CNT所受的光学力。还讨论了纳米天线和其他电子设备设计的潜在应用，并指出了一些未来方向。