来自石墨烯的光子与等离激元渡越辐射
光学
2020-12-03 v2
摘要
在完整麦克斯韦方程组的框架下，我们系统研究了当高速电子垂直穿过单层石墨烯时产生的电磁辐射，即渡越辐射。基于平面波展开与索末菲积分，我们展示了这一自由电子辐射过程在频域中的空间分布，其清晰地显示了光子与石墨烯等离激元的宽带激发。此外，我们解析推导了被激发光子与石墨烯等离激元的辐射谱。我们发现光子与石墨烯等离激元的激发分别偏好不同的高速电子速度。具体而言，较高的电子速度可产生具有更好方向性与更高强度的光子激发，而较低的电子速度则能在更宽频率范围内实现石墨烯等离激元的高效激发。我们的工作表明，高速带电粒子与超薄二维材料或超表面的相互作用在太赫兹片上辐射源的设计方面具有广阔前景。
引用
@article{arxiv.2009.08386,
title = {Photonic and plasmonic transition radiation from graphene},
author = {Jialin Chen and Hongsheng Chen and Xiao Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.08386},
year = {2020}
}
备注
18 pages, 5 figures