二维非对称 nodal-line 半金属中的等离激元

近期实验在二维(2D)组分可调材料 NbSi$_x$Te$_2$ 家族中确立了一类非对称对称性保护的 nodal line。在此，我们理论研究了此类非对称 nodal-line 半金属的等离激元性质。我们表明，非对称特性赋予等离激元极强的各向异性。体系中存在带内与带间等离激元分支。带内分支无带隙且具有 $q^{1/2}$ 色散；其在垂直于 nodal line 的方向上色散最强且与载流子密度无关，而沿 nodal line 方向其色散被大幅抑制，频率随载流子密度线性标度。带间分支有能隙，其长波极限与能带结构的范霍夫奇点相连。我们发现此类体系中单粒子激发被强烈抑制，从而减小了等离激元的朗道阻尼。这些特征进一步由对二维 NbSi$_x$Te$_2$ 的第一性原理计算所验证。我们也讨论了带电杂质静态屏蔽中有趣的特征。我们的结果揭示了这一类非对称拓扑半金属中特征性的等离激元，并为其实验探测与潜在应用提供了指导。