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倾斜狄拉克/外尔材料的电动力学:非寻常表面等离极化激元的独特平台

强关联电子 2019-11-20 v1 材料科学 广义相对论与量子宇宙学

摘要

外尔半金属(WSMs)的电动力学是麦克斯韦理论的推广,其中除场强张量 FμνF_{\mu\nu} 外,还引入了一个由四矢量 bμ=(b0,b)b^\mu=(b_0,\bf b) 参数化的轴子场。在倾斜外尔物质(TWM)中,理论引入了额外的参数集 ζ=(ζx,ζy,ζz){\bf\zeta}=(\zeta_x,\zeta_y,\zeta_z),其可被编码为 TWM 中电子所感知的时空度规。这允许对麦克斯韦电动力学进行推广,以描述当 bμ=0b^\mu=0 时 TWM 与倾斜狄拉克材料(TDM)中的电场和磁场。作为混合时间与空间分量的非对角度规项出现的倾斜参数 ζ\bf\zeta 使 E\bf EB\bf B 场相互交织,从而修正了非齐次麦克斯韦方程。这些体系中的表面等离极化激元(SPP)描述了电磁波在{\it 两种不同时空几何界面}上的传播。对于 TDM,我们发现 SPP 谱对倾斜参数 ζ\zeta 的特征依赖,可用于通过 SPP 测量来映射 ζ\zeta。对于 TWM,根据其与真空的界面是否支持费米弧、以及传播方向沿费米弧还是与之垂直,我们发现 SPP 模具有许多非寻常的谱特征。我们对 SPP 谱依赖于三个矢量 (b,q,ζ)(\bf b, q,\zeta) 排列的详细研究(其中前两个可由我们控制)可被用于通过 SPP 测量来映射倾斜特征与费米弧特征。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.07082,
  title  = {Electrodynamics of tilted Dirac/Weyl materials: A unique platform for unusual surface plasmon polaritons},
  author = {Zahra Jalali-Mola and S. A. Jafari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.07082},
  year   = {2019}
}