外禀自旋霍尔效应下的石墨烯电动力学
介观与纳米尺度物理
2016-04-27 v1 材料科学
摘要
我们将二维电子气的电动力学推广以考虑外禀自旋霍尔效应(SHE)。该理论应用于具有随机分布的吸附物掺杂石墨烯，这些吸附物通过近邻效应诱导自旋轨道耦合(SOC)。该形式体系将先前SHE的半经典处理扩展到非局域动力学区域。在粒子数守恒近似下，我们计算了小频率和波矢极限下的电导率、介电函数和自旋霍尔角。发现自旋霍尔角随频率和波数减小，但在对应于Drude峰的频率附近仍与其零频值相当。也得到了等离激元色散和线宽。外禀SHE影响长波极限下的等离激元色散，但在大波数时不影响。这一结果解释了在剥离石墨烯（不表现SHE）和化学气相沉积生长的石墨烯（最近报道有较大SHE）中测量的相当相似的等离激元响应。我们的理论也为未来在具有SOC无序的二维电子气电动力学响应中实验搜索SOC效应奠定基础。
引用
@article{arxiv.1512.06481,
title = {Graphene Electrodynamics in the presence of the Extrinsic Spin Hall Effect},
author = {Chunli Huang and Yidong Chong and Giovanni Vignale and Miguel A. Cazalilla},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.06481},
year = {2016}
}
备注
12 pages, 4 figures