无质量狄拉克等离子的维格纳-魏尔描述
介观与纳米尺度物理
2021-08-26 v2 量子气体
等离子体物理
量子物理
摘要
我们基于维格纳-魏尔(Wigner--Weyl)形式体系推导了一个描述石墨烯电子在相空间中动力学的量子动力学模型。为考虑载流子的量子性质，我们利用密度矩阵的量子刘维尔方程。通过将密度矩阵元与维格纳函数相关联，建立了后者的运动方程，并自洽地引入库仑相互作用（即哈特里近似）。对于无门控与有门控两种情况，均得到了等离子体色散关系的长波极限。作为应用，我们从第一性原理导出相应的流体方程，并讨论了载流子有效流体质量的正确取值。这构成了建立狄拉克电子适当流体描述的关键点，从而为更全面地描述石墨烯等离子体学铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2012.15148,
title = {Wigner-Weyl description of massless Dirac plasmas},
author = {J. L. Figueiredo and J. P. S. Bizarro and H. Terças},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.15148},
year = {2021}
}
备注
[12 pages] Graphene plasmonics, Wigner-Moyal approach, Dirac plasmas, quantum kinetic equations, plasmonics, quantum hydrodynamics