石墨烯中热载流子的量子切伦科夫效应：一种高效等离激元源
光学
2020-04-09 v1 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
石墨烯等离激元（GPs）因其高场局域和低相速度已被证明是一个引人瞩目的等离激元平台，促使当代研究重新审视光-物质相互作用中的既有概念。在逾80年前的概念性突破中，切伦科夫（Čerenkov）展示了带电粒子在介质中运动速度快于光的相速度时如何发射光的激波。以现代视角看，切伦科夫效应（ČE）提供了一种从带电粒子到光子的直接且超快的能量转换方案。然而，对相对论性粒子的要求使得 ČE 发射对大多数纳米级电子与光子器件而言难以实现。我们表明，GPs 通过其低相速度和高场局域提供了克服此限制的手段。石墨烯内部流动的载流子与 GPs 之间的相互作用呈现出一种高效的二维切伦科夫发射，给出了从电信号到等离激元激发的通用、可调且超快的转换机制。
引用
@article{arxiv.1510.00883,
title = {Quantum \v{C}erenkov Effect from Hot Carriers in Graphene: An Efficient Plasmonic Source},
author = {I. Kaminer and Y. Tenenbaum Katan and H. Buljan and Y. Shen and O. Ilic and J. J. López and L. J. Wong and J. D. Joannopoulos and M. Soljačić},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.00883},
year = {2020}
}