LaAlO$_3$/SrTiO$_3$界面与石墨烯-LaAlO$_3$/SrTiO$_3$双层结构中的等离激元
介观与纳米尺度物理
2017-04-20 v2 材料科学
摘要
我们研究了位于带宽绝缘体和（LAO/STO）界面处的二维电子气以及石墨烯-LAO/STO双层的等离激元模式，以及后者的等离激元激发。考虑随机相位近似下的电子-电子相互作用，我们数值计算了两种体系的等离激元色散，并在长波极限下得到了集体模式的解析表达式。对于LAO/STO（石墨烯-LAO/STO）体系，预测存在一个光学模式和两个（三个）声学模式，其中仅两个体系的最上层声学模式可能根据各自体系的特征出现在电子-空穴连续谱之上。在LAO/STO界面情况下，由于轨道之间的空间分离，上层声学模式在长波极限下可能无衰减，这取决于介电常数的精确值。与其他双层体系相同，石墨烯-LAO/STO体系的层间距离在阻尼上层声学模式方面起着关键作用。由于该电子气的有效质量更大以及层间库仑相互作用更强，发现当前双层体系的所有等离激元模式相比于采用常规2DEG替代电子气的体系衰减更快。
引用
@article{arxiv.1612.04953,
title = {Plasmons at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface and Graphene-LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ double layer},
author = {Azadeh Faridi and Reza Asgari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.04953},
year = {2017}
}
备注
14 pages, 12 figures (one figure is added)