揭示三维系统中新颖的共振介入带贡献对极化率的影响
介观与纳米尺度物理
2025-10-15 v2
摘要
极化率在表征系统中如屏蔽效应、集体激发和介电函数等关键现象时起着 essential 作用。在三维材料中,它通常包含一个取决于化学势的内带贡献,以及一个大体上独立于化学势的介入带贡献。本研究在随机相位近似框架下,我们发现了一种新的介入带贡献,该贡献不同于传统情况,在化学势上显式地存在,这在二维中没有对应的情况。在长波长极限下,该项在化学势接近带边缘时引入了一种具有立方波矢依赖性的共振特征,与标准内带和介入过程特有的二次行为不同。我们聚焦于三维 Dirac 点线半导体,指出极化率在低频率下以内带为主,而在中间和高频率下以介入过程为主,整体响应可通过化学势进行调谐。针对CaP和ZrSiS的材料特定估计显示,两种贡献都具有强大的可调性。这些发现为探索频率依赖的介电特性提供了新的方向,并为开发可调谐的等离子体和光电子器件奠定了前景。
引用
@article{arxiv.2507.05232,
title = {Unveiling Novel Resonant Interband Contribution to Polarizability in three-dimensional systems},
author = {Vivek Pandey and Snehasish Nandy and Pankaj Bhalla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05232},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 4 figures, 1 table