通过自能方法揭示 2D 材料中等离激元-声子的强分裂与杂化
介观与纳米尺度物理
2017-11-16 v1 光学
摘要
我们揭示了 2D 材料中等离激元与声子相互作用的新方面，这超越了由于与材料固有振动模式或支撑基底中的声子耦合而导致的等离激元频率单纯移动和展宽。更准确地说，我们预测这种耦合会导致强烈的等离激元分裂，从而产生特征性的免交叉图样。我们的结果基于一种计算高效的方法，即通过电子自能引入多体相互作用。我们将这一形式具体化为基于紧束缚电子哈密顿量结合随机相近似来描述等离激元。只要顶点修正可以忽略，该方法就是准确的，这在常规支持等离激元的金属和 Dirac 费米子系统中正是如此。我们通过评估不同尺寸的掺杂石墨烯纳米三角形的等离激元谱来阐明我们的方法，其中我们预测由于等离激元与固有光学声子的相互作用，谱中会出现显著的峰分裂和其他根本性改变。我们的方法同样适用于其他 2D 材料，并为研究杂化薄纳米结构中等离激元与声子、激子及其他激发的耦合提供了一种简单的方法。
引用
@article{arxiv.1708.05167,
title = {Strong plasmon-phonon splitting and hybridization in 2D materials revealed through a self-energy approach},
author = {Mikkel Settnes and J. R. M. Saavedra and Kristian S. Thygesen and Antti-Pekka Jauho and F. Javier García de Abajo and N. Asger Mortensen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.05167},
year = {2017}
}