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由声学石墨烯等离激元揭示的金属量子表面响应

介观与纳米尺度物理 2021-06-11 v2 材料科学 应用物理 光学 量子物理

摘要

对材料电磁响应的定量理解,对于精确设计最大化、多样且可控的光-物质相互作用至关重要。尤其是材料表面,是增强电磁相互作用和调控化学过程的突出平台。然而,在深纳米尺度下,电子系统的电磁响应受到材料界面处量子表面响应的显著影响,这难以用标准光学技术探测。在此,我们展示石墨烯-介电质-金属结构中的超受限声学石墨烯等离激元(AGPs)如何用于探测邻近金属的量子表面响应函数,此处通过所谓的Feibelman dd-参数编码。基于我们的理论形式体系,我们提出一个具体方案,用于从AGPs色散的量子位移实验推断金属的低频量子响应,并证明AGPs的高场限制能以亚纳米分辨率分辨本质量子力学的电子长度尺度。我们的发现揭示了一种探测金属量子响应的有前景方案,并进一步建议将AGPs用作具有埃(\r{a}ngstr"{o}m)级精度的等离激元标尺。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.07613,
  title  = {Quantum Surface-Response of Metals Revealed by Acoustic Graphene Plasmons},
  author = {P. A. D. Gonçalves and Thomas Christensen and N. M. R. Peres and Antti-Pekka Jauho and Itai Epstein and Frank H. L. Koppens and Marin Soljačić and N. Asger Mortensen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.07613},
  year   = {2021}
}

备注

7 pages, 4 figures