石墨烯强非线性电动力学响应的热电子模型理论

考虑了石墨烯对强电磁辐射的电动力学响应。引入热电子模型(HEM)并建立了相应的非线性方程组。对本质及掺杂石墨烯,求解该方程组并详细讨论:计算了热电子温度、非平衡电子与空穴密度、吸收系数及其他物理量作为入射波频率 $\omega$ 和强度 $I$、平衡化学势 $\mu_0$ 和温度 $T_0$、散射参数以及带内能量弛豫时间 $\tau_\epsilon$ 与复合时间 $\tau_{\rm rec}$ 之比 $\tau_\epsilon/\tau_{\rm rec}$ 的函数。研究了低频率($\hbar\omega\lesssim 2|\mu_0|$, $dA/dI>0$)和高频率($\hbar\omega\gtrsim 2|\mu_0|$, $dA/dI<0$)下辐射强度对吸收系数 $A$ 的影响。结果表明与近期实验数据吻合良好。