半金属扶手椅型石墨烯纳米带中的等离激元色散

采用正交p_z轨道紧束缚方法，在无规相近似下计算了本征与非本征半金属扶手椅型石墨烯纳米带（acGNR）中等离激元的色散关系。我们的模型预测了奇数原子宽度N=5,11,17,...的acGNR中存在新的等离激元。模型进一步预测了偶数原子宽度N=2,8,14,...的acGNR中存在与使用狄拉克连续模型发现的等离激元相关的模式，但具有不同的定量色散特性。我们发现，半金属acGNR中所有等离激元的色散强烈依赖于p_z电子波函数的局域化程度。我们还发现，acGNR的重叠积分行为比狄拉克连续模型预测的更为复杂，表明这些等离激元在所有q不等于0的情况下将经历小的阻尼。对于化学势位于最低（最高）导带（价带）的非本征半金属acGNR，其等离激元的色散特性几乎与本征对应物完全相同，带间和带内跃迁重叠积分的微小差异导致的色散差异可忽略不计。