石墨烯电容器中的超长波狄拉克等离激元

石墨烯是等离激元学中有价值的二维平台，近期的太赫兹和中红外光学实验已说明了这一点。然而，这些高能等离激元与介电表面模耦合，产生混合等离极化激元激发。超长波涉及等离激元谱的低能端，在 GHz-THz 电子域中，本征石墨烯狄拉克等离激元基本上与其环境解耦。然而，由于低频下欧姆损耗引起的阻尼，实验难以实现。我们在此展示了一种在近弹道区低温下使用六方氮化硼 (hBN) 封装石墨烯的等离子体共振电容器 (PRC)。我们报道了在 $40\;\mathrm{GHz}$ 下的 $100\;\mathrm{\mu m}$ 四分之一波等离激元模，其品质因数 $Q\simeq2$。该谐振技术的精度使得能够精确确定电子压缩率和动力学电感，从而评估与本征狄拉克等离激元学的残余偏差。我们的电容器 GHz 实验是迈向在亚太赫兹域用于无线通信和传感的微波探测等离子体共振晶体管演示的第一步。它也为实现掺杂调制超晶格铺平了道路，其中等离激元传播由克莱因隧穿控制。