掺杂 AA 堆垛双层石墨烯中的可调等离激元模式

我们在最近邻紧束缚与随机相近似下研究掺杂 AA 堆垛双层石墨烯（BLG）中的等离激元模式。我们得到了极化率函数的闭合解析表达式，并用于获得声学等离激元与光学等离激元模式的低能色散关系及数值结果。我们的结果揭示了 AA 堆垛 BLG 用作可调等离激元器件的前景。特别地，我们发现长波声学等离激元以色散 $\omega_{+}\approx\sqrt{max(|\mu|,t_{1})q}$ 传播，其相空间随化学势接近层间跃迁能而收缩并消失，阻止了长寿命声学等离激元的存在。此外，我们表明仅当条件 $(1+\frac{g_{\sigma}g_{v}e^{2}t_{1}d}{\kappa v_{F}^{2}}\frac{|\mu|}{t_{1}})^{1/2}<\frac{|\mu|}{t_{1}}$ 满足时，AA 堆垛 BLG 才支持相干光学等离激元，特别指出了未掺杂 AA 堆垛 BLG 中光学等离激元在长波极限下的朗道阻尼。我们还发现光学等离激元模式以色散 $\omega_{-}\approx \Delta+Cq^{2}$ 传播，其常数可通过调节化学势来调谐。