手性费米子纳米线中的等离激元横向偶极矩
介观与纳米尺度物理
2025-07-02 v1 其他凝聚态物理
摘要
等离激元是具有费米面的导电材料的初等量子激发。在二维中，它们可携带一个垂直于其动量的静态偶极矩，该偶极矩在性质上属于量子几何，即量子几何偶极矩（QGD）。我们表明，这一性质在限制于纳米线几何中的此类材料上同样得以实现。聚焦于无隙、子带内的等离激元激发，我们计算了多种情形下模式的横向偶极矩 Dx。我们发现，单手性费米子通常具有非零的 Dx，即便在二维谱中无本征隙（相应的二维 QGD 为零）时也是如此。在极宽线的极限下，最高速度等离激元模式的横向偶极矩与二维 QGD 吻合。具有时间反演对称性的多谷系统的等离激元具有消失的横向偶极矩，但可通过打破谷对称性（例如借助磁场）使其携带非零值。纳米线等离激元存在非零横向偶极矩，原则上提供了通过施加静态横向电场连续调控其能量与速度的可能性。
引用
@article{arxiv.2205.09889,
title = {Plasmonic Transverse Dipole Moment in Chiral Fermion Nanowires},
author = {Jinlyu Cao and Herb Fertig and Luis Brey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.09889},
year = {2025}
}