石墨烯等离激元学中的菲涅耳拖曳
介观与纳米尺度物理
2021-08-17 v1
摘要
运动介质对光的拖曳由 Fresnel 预言并经 Fizeau 著名的流水实验证实。这一重大发现是爱因斯坦狭义相对论的实验基石之一，并在相对论运动学背景下得到充分理解。相比之下，固体中电子流拖曳光子的实验充满不一致性，至今未能与理论吻合。本文报道电子流拖曳表面等离极化激元（SPPs）：石墨烯中红外光子与电子的杂化准粒子。该拖曳通过在高密度电流存在下对传播等离激元波的红外纳米成像直接可视化。石墨烯中的极化激元在逆着漂移载流子发射时波长缩短。不同于光的 Fizeau 效应，由电流引起的 SPP 拖曳违背简单的运动学解释，并与石墨烯中 Dirac 电子的非线性电动力学相关。观测到的等离激元 Fizeau 拖曳可在红外频率下打破时间反演对称性与互易性，而无需磁场或手性光泵浦。
引用
@article{arxiv.2103.10831,
title = {Fizeau Drag in Graphene Plasmonics},
author = {Y. Dong and L. Xiong and I. Y. Phinney and Z. Sun and R. Jing and A. S. McLeod and S. Zhang and S. Liu and F. L. Ruta and H. Gao and Z. Dong and R. Pan and J. H. Edgar and P. Jarillo-Herrero and L. S. Levitov and A. J. Millis and M. M. Fogler and D. A. Bandurin and D. N. Basov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.10831},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 3 figures