纳米管束和二维阵列中的等离激元激发模型
介观与纳米尺度物理
2015-05-18 v1
摘要
我们计算了束状以及衬底上对齐平行多壁纳米管二维周期阵列中的等离激元激发。碳纳米管垂直于衬底取向。我们使用的系统模型是限制在无限长圆柱表面并嵌入背景介电介质中的电子气。忽略了单个管之间的电子隧穿。我们考虑了同一纳米管上以及不同纳米管上同一管和相邻管之间的库仑相互作用。我们提出了子带内和子带间等离激元激发色散方程的自洽场理论。对于对齐平行纳米管的束和二维阵列，集体模式的色散关系由三维波矢决定，该波矢具有沿纳米管轴方向和横向方向的分量。对单壁纳米管二维阵列和束的色散方程进行了数值求解，得到了等离激元激发能量随波矢的变化关系。管间库仑相互作用耦合了单个纳米管中不同角动量的等离激元，消除了单纳米管模式的简并性。作为管间距离的函数，对该效应进行了数值分析。我们表明，对于周期阵列，晶格的平移对称性在等离激元谱中得以保持，且等离激元能量对横向波矢具有周期性依赖关系。对于束，纳米管之间的库仑相互作用产生了光学等离激元激发。
引用
@article{arxiv.1004.3981,
title = {Model of plasmon excitations in a bundle and two-dimensional array of nanotubes},
author = {Tibab McNeish and Godfrey Gumbs and Antonios Balassis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.3981},
year = {2015}
}