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表面波纹对单层石墨烯电磁响应的影响

介观与纳米尺度物理 2014-02-14 v2

摘要

我们考虑了太赫兹范围内波纹状单层石墨烯膜(来自两个谷)的电磁响应。我们首次研究了辐照石墨烯中产生的总电流,同时考虑了由于石墨烯中固有面外纳米形变(不可避免)而产生的合成电场,以及狄拉克带电粒子的双谷能谱。我们的方法基于原子量子力学,用于描述由激活外部周期性电场引起的价 πσ{\pi}-{\sigma} 键变化,以及狄拉克电子与此时间相关微扰的相互作用机制。我们在非相互作用狄拉克电子模型框架下考虑该问题。假设表面波纹不太粗糙,我们得到了弱场下石墨烯膜中感应总电流的公式。我们的公式描述了在给定石墨烯表面形态下,线性于 Eext(t)E^{ext}(t) 近似中的弯曲电流线。我们表明,电流线的局部方向由合成电场决定,其方向可能与外场方向显著不同,并取决于石墨烯膜的局部曲率。我们还证明了由外场产生的谷电流具有非零的椭圆偏振角,且依赖于点 (x,y)。研究表明,谷电流在不同谷中以相反方向旋转。以下获得的结果可应用于太赫兹光学和光电子学中不同器件的分析以及狄拉克点的成像实验。

关键词

引用

@article{arxiv.1402.0767,
  title  = {Surface corrugations influence on monolayer graphene electromagnetic response},
  author = {Yu. A. Firsov and N. E. Firsova},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1402.0767},
  year   = {2014}
}

备注

17 pages