Plasmon dispersion in semimetallic armchair graphene nanoribbons
采用正交pz轨道紧束缚方法，在无规相位近似下计算了本征和非本征半金属扶手椅型石墨烯纳米带（acGNR）中等离子体激元的色散关系.我们的模型预测了新的等离子体激元的奇原子宽度N= 5，11，17，.我们的模型进一步预测等离子体在acGNR的均匀原子宽度N= 2，8，14，.与使用狄拉克连续模型发现的那些相关，但具有不同的定量色散特性。我们发现半金属acGNR中所有等离子体激元的色散强烈依赖于p_z电子波函数的局域化。我们还发现，acGNR的重叠积分的行为在一个更复杂的方式比预测的狄拉克连续模型，这表明这些等离子体激元将经历一个小的阻尼所有q不等于0。在最低（最高）导（价）带中的化学势的非本征半金属acGNR中的等离子体被发现具有与其本征对应物几乎相同的色散特性，带间和带内跃迁的重叠积分的微小差异引起的色散差异可以忽略不计。
2012-01-26 cond-mat.mes-hall
π-Plasmon Dispersion in Free-Standing Graphene by Momentum-Resolved Electron Energy-Loss Spectroscopy
石墨烯中的π-等离激元色散通过具有改进的q分辨率的动量（q）-分辨电子能量损失谱来仔细检查，并且发现显示二维电子系统的集体激发的q色散的平方根特征，与先前报道线性q色散的实验和理论研究相反。我们对q依赖谱的理论阐述证实了q关系的平方根，并进一步揭示了面内电子各向异性。将π等离子体激元的物理性质与狄拉克费米子载流子引起的二维等离子体激元的物理性质进行了比较。证明了π等离子体激元和二维Dirac等离子体激元之间的明显区别，澄清了以前报道的将线性色散的Dirac锥与π等离子体激元的线性色散相关联的共同概念。
2014-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wide-Band Nano-Imaging of Plasmon Dispersion and Hotspots in Quasi-Free-Standing Epitaxial Graphene
我们报告了使用散射扫描近场光学显微镜（S-SNOM）在宽光谱范围内观察石墨烯等离子体干涉条纹，该显微镜采用了一组可广泛调谐的量子级联激光器。我们使用等离子体激元干涉测量石墨烯等离子体激元的色散曲线超过一个数量级的等离子体激元波长，从$λ_{sp}$ ~140到~1700 nm，并提取电子费米能量为298 $\pm$ 4 meV的氢嵌入单层外延石墨烯在SiC上。此外，我们证明了波长可调的石墨烯等离子体反射“热点”在单层/双层界面的外观。这项工作证明了宽带纳米成像精确测量石墨烯的电性能和空间控制等离子体反射聚焦的能力。
2018-05-25 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Graphene Electrodynamics in the presence of the Extrinsic Spin Hall Effect
我们将二维电子气的电动力学推广到非本征自旋霍尔效应（SHE）。该理论被应用到掺杂的石墨烯装饰与随机分布的吸收，诱导自旋轨道耦合（SOC）的接近。形式主义扩展了以前的半经典治疗的SHE的非本地动力学制度。在粒子数守恒近似下，我们计算了小频率和波矢极限下的电导率、介电函数和自旋霍尔角。自旋霍尔角随频率和波数的增加而减小，但在对应于Drude峰的频率附近，自旋霍尔角仍与其零频率值相当。得到了等离子体激元色散和线宽。非本征SHE在长波长范围内影响等离子体色散，但在波数较大时不影响。该结果表明了对在剥离的石墨烯（其不表现出SHE）和通过化学气相沉积生长的石墨烯（其最近报道了大的SHE）中测量的相当类似的等离子体响应的解释。我们的理论也奠定了基础，为未来的实验研究SOC效应的电动力学响应的二维电子气与SOC无序。
2015-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling plasmon modes and damping in buckled two-dimensional material open systems
利用我们最近发展的平均场论，系统地研究了开放系统中的混合等离子体激元模色散及其阻尼的全范围，该开放系统包括导电基底和具有屈曲蜂窝晶格的二维（2D）材料，如硅烯、锗烯和\rom{4}二硫族化物。在该混合系统中，用于独立2D层的单个等离子体振子模式被分成一个类声学模式和一个类光学模式，导致等离子体振子模式的阻尼的显著变化。与带隙石墨烯相比，硅烯和二硫化钼中与等离子体激元模式和阻尼相关的关键特征被发现具有各种自旋轨道和晶格不对称能带隙、掺杂类型和水平以及2D材料与导电衬底之间的耦合强度。所获得的阻尼依赖于自旋和谷自由度，预计将有助于测量开放系统的介电性能和自旋轨道耦合强度的个别二维材料。类声学等离子体激元模式的独特线性色散引入了来自带内粒子-空穴模式的额外阻尼，这对于独立的2D材料层是不存在的，并且使用具有大带隙的二硫化钼同时抑制了来自带间粒子-空穴模式的强阻尼。
2017-01-04 cond-mat.mes-hall
Intrinsic plasmons in 2D Dirac materials
我们从理论上考虑，使用无规相位近似（RPA），低能量内禀等离子体的二维（2D）系统服从Dirac-like线性手征色散的化学势设置精确的电荷中性狄拉克点。“本征狄拉克等离子体”能量在2D波矢量$q$中具有特征性的$q^{1/2}$色散，但是对于单层和双层石墨烯两者，在温度下作为$T^{1/2}$消失。对于作为$T -> 0$的固定的$q$，本征等离子体变得过阻尼，因为随着温度降低，能级加宽（即，由于朗道阻尼，等离子体衰减成电子-空穴对）作为$T^{-1/2}$增加，然而，等离子体模式在作为$q -> 0$的任何固定的$T$（无论多小）处保持良好定义。我们发现，只要$q < k_B T/e^2$的内在等离子体是明确的。我们给出了分析结果的低温和高温，数值RPA结果为任意温度，并考虑单层和双层固有狄拉克等离子体。我们提供了广泛的比较和对比的内在和外在的石墨烯等离子体，并严格讨论了实验观察本征狄拉克点石墨烯等离子体的前景。
2013-06-24 cond-mat.mes-hall
High-energy plasmon spectroscopy of freestanding multilayer graphene
我们提出了几个应用程序的分层电子气模型的电子能量损失谱的自支撑薄膜组成的$N$石墨烯层的扫描透射电子显微镜。使用一个双流体模型的单层极化率，我们讨论了高能等离子体光谱与$N$的演变，并发现与最近的实验数据都与$N<10$的多层石墨烯，厚片的石墨。这些分析模型的这种应用有助于阐明在这些结构的等离子体光谱中观察到的几个特征，包括等离子体色散的作用、各种等离子体本征模的激发中的动态干扰，以及在对等离子体峰进行分类时体等离子体带而不是表面等离子体的相关性。
2011-10-14 cond-mat.mes-hall
Plasmon dissipation in gapped-graphene open systems at finite temperature
数值和封闭形式的解析表达式的等离子体色散关系和耗散率的第一次获得在有限温度下的自由站立的带隙石墨烯。这些封闭系统的结果被推广到一个开放的系统与库仑耦合的石墨烯电子的外部电子库。在这个开放系统中发现了新的等离子体激元模式以及新的等离子体激元耗散通道，包括由电子的热激发和带隙石墨烯中的能带隙的组合效应引起的显著修改。此外，可以通过调节石墨烯层与厚导体的表面之间的间隔来完全控制新的等离子体激元模式和附加的等离子体激元耗散的特性。数值计算结果的等离子体激元的频率在掺杂间隙石墨烯层的热偏移，以及其对局部环境的敏感性，进行了演示和分析。与等离子体激元的频移相关联的这种现象可以应用于晶体管和纳米等离子体激元结构中的局部电子温度的直接光学测量。
2015-10-08 cond-mat.mes-hall
Plasmon reflections by topological electronic boundaries in bilayer graphene
在双层石墨烯中分隔AB和BA层间堆叠区域的畴壁作为结构孤子、拓扑电子边界和纳米级等离子体散射体的新例子引起了人们的注意。我们表明，强耦合域壁的红外纳米成像实验中观察到的表面等离子体是由于拓扑手性模式局限于墙壁。这些手征模之间的光学跃迁和连续带增强了局域交流电导率，这导致了畴壁的等离子体反射。成像揭示了两种等离子体驻波干涉图案，我们归因于剪切和拉伸畴壁。我们计算的电子结构的两个壁品种，并表明，拉伸壁包含额外的限制带产生的局部导电性的结构特定的对比。计算的等离子体干涉轮廓与我们的实验定量一致。
2017-07-13 cond-mat.mes-hall
Spatially resolved quantum plasmon modes in metallic nano-films from first principles
电子能量损失谱（EELS）可用于探测纳米结构材料中的等离子体激元激发，具有原子尺度的空间分辨率。对于小于几个纳米的结构，量子效应预计是重要的，限制了广泛使用的半经典响应模型的有效性。在这里，我们提出了一种方法来识别和计算空间分辨等离子体模式的第一原则的基础上的动态介电函数的频谱分析。作为一个例子，我们计算的等离子体振子模式的0.5-4 nm厚的钠膜，并发现它们可以被分类为（传统的）表面模式，次表面模式，和一组离散的体模式类似于整个薄膜的驻波。我们发现了量子限制和非局域响应的明显效果。量子等离子体激元模式提供了一个直观的图片集体激发的限制电子系统，并提供了一个清晰的解释空间分辨EELS光谱。
2013-01-02 cond-mat.mes-hall
Edge-dependent reflection and inherited fine structure of higher-order plasmons in graphene nanoribbons
我们研究了石墨烯纳米带中的高阶等离子体激元，给出了电子边缘态和波函数精细结构对石墨烯等离子体激元的影响。基于最近邻紧束缚计算，我们发现，驻波模型的基础上非局部体等离子体激元色散是令人惊讶的准确扶手椅带状宽度甚至下降到几个纳米，我们确定了相应的相移边缘反射和有效的带状宽度。较宽的锯齿形带状物表现出类似的相移，而驻波模型描述了几纳米锯齿形带状物不太令人满意，在很大程度上是因为它们的边缘状态。我们直接证实，锯齿形带的等离子体激元的更大的加宽是由于它们的边缘状态。此外，我们报告了一个突出的精细结构中的诱导电荷的带状等离子体，扶手椅带状以下的谷间耦合引起的电子波函数振荡。有趣的是，波函数精细结构也被发现在我们类似的密度泛函理论计算，这些和紧束缚的数值计算都很好地解释与分析狄拉克理论的石墨烯带。
2018-09-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electronic temperature and two-electron processes in overbias plasmonic emission from tunnel junctions
金属纳米结构中电子温度的准确测定对于许多技术应用至关重要，如等离子体增强催化或光刻纳米纤维程序。在这封信中，我们证明了电子温度可以准确地测量隧道等离子体纳米腔中的隧道电致发光发射边缘的形状，它遵循一个普遍的热分布与偏置电压作为光子种群的化学势。电子和晶格温度之间的显着偏差被发现低于30 K的隧道电流大于15 nA。这种偏差被合理化为两电子过程的结果，其中第二电子激发具有反映第一隧穿事件之后的较高温度的能量分布的等离子体振子模式。这些结果消除了长期存在的争议的性质过偏压发射隧道结，并增加了一个新的方法来确定电子温度和准粒子动力学。
2021-02-22 cond-mat.mes-hall
Temperature-dependent Plasmons and Their Damping Rates for Graphene with a Finite Energy Bandgap
我们获得了数值和封闭形式的解析表达式的有限温度等离子体激元色散关系的内在石墨烯的存在下，在一个有限的能隙的能谱。采用随机相位近似进行计算。分析结果已在高温区和长波长的限制。我们已经发现，在带隙的存在下，等离子体激元阻尼率降低。我们的计算方法也可以应用于硅烯和其他屈曲的蜂窝晶格结构。给出了单层石墨烯与半无限导体库仑耦合时的有限温度等离子体色散关系。无间隙和有间隙的单层石墨烯的两种情况下，厚基板在其附近时进行了研究。当单层与导电基底相互作用时，等离子体激元激发频率和阻尼率都是长波长极限中的平面内波矢量的线性函数，而对于独立的原始或有间隙的石墨烯则不是这种情况。
2015-04-17 cond-mat.mes-hall
Plasmon excitations in half-filled graphene: A Comparative study between Quantum Monte Carlo and Random Phase Approximation
Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg（维尔茨堡大学理论与天体物理研究所）；Department of Physics, Faculty of Science, Mahidol University（马希多尔大学理学院物理系）
本文通过量子蒙特卡洛和随机相近似方法研究半填充自由石墨烯中的等离子体，发现强相互作用和有限布里渊区效应显著影响结果。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Temporal control of graphene plasmons
静电门控和光泵浦方案使得能够对石墨烯的自由载流子密度或德鲁德重量进行有效的时间调制。我们发展了一个理论，在时间调制下的石墨烯等离子体传播。当调制的时间尺度上的等离子体激元周期，我们表明，它是可能的，以创建一个向后传播或驻波等离子体激元波和放大等离子体激元。理论模型与直接Maxwell模拟结果吻合得很好。
2018-01-09 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
Strong plasmon reflection at nanometer-size gaps in monolayer graphene on SiC
我们采用针尖增强红外近场显微镜研究了碳化硅上外延的准独立单层石墨烯的等离子体性质。近场图像揭示了传播的石墨烯等离子体激元，以及在石墨烯层中的间隙处的强等离子体激元反射，其出现在SiC台阶之间的台阶处。当台阶高度约为1.5 nm时，其比等离子体激元波长小两个数量级，反射信号在石墨烯边缘处达到其值的20%，并且对于小至5 nm的台阶高度，其接近50%。这一有趣的观察结果得到了数值模拟的证实，并通过在石墨烯终端积累线电荷来解释。石墨烯终端处的相关电磁场在几纳米内衰减，从而阻止了跨纳米级间隙的有效等离子体传输。我们的工作表明，石墨烯基电路中的等离子体激元传播可以使用非常紧凑的纳米结构（如超窄间隙）进行定制。它还表明，尖端增强近场显微镜是一个强大的非接触式工具来检查石墨烯中的纳米级缺陷。
2013-11-25 cond-mat.mes-hall
Flying qubits Surfing on Plasmons
SPEC, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay（SPEC, CEA, CNRS, 巴黎萨克雷大学）
本文提出了一种统一的量子输运理论，将单电子动力学与等离子体模式结合，解释了在石墨烯中高速量子比特的传输机制及相关物理现象。
2026-03-20 cond-mat.mes-hall
Non-local Plasma Spectrum of Graphene Interacting with a Thick Conductor
利用自洽场论，得到了单层石墨烯与厚导体库仑耦合时的非局域等离子体激元色散关系。数值计算了任意波数的无阻尼等离子体激元激发谱。对于有间隙的石墨烯，低频（声学）和高频（表面）等离子体激元都可以位于粒子-空穴区域中的无阻尼开口内。此外，我们得到的等离子体激元激发的频率波矢量空间的区域中不存在的独立的带隙石墨烯。
2014-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations and model analysis of plasmon excitations in graphene
在无规相位近似下，利用线性响应时间相关的密度泛函理论研究了石墨烯和石墨烯/六方氮化硼（hBN）异质结构中的等离子体激元激发.在一个单一的理论框架内，我们研究了狄拉克和$π$等离激元的等离激元色散行为和寿命（线宽）。特别注意hBN衬底和各向异性效应的影响。此外，基于模型的分析表明，对于小的$q$，$π$等离子体激元的正确色散行为应该是$ω_π(q) = \sqrt{E_g^2 + βq}$，其中$E_g$是布里渊区中$M$点处的带隙，而$β$是拟合参数。这个模型与以前的建议是根本不同的，但在很好的协议与我们的计算结果从第一性原理。
2017-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmon losses due to electron-phonon scattering: the case of graphene encapsulated in hexagonal Boron Nitride
封装在六方氮化硼（hBN）板之间的石墨烯片由于来自诸如库仑杂质和波纹的非本征无序源的非常有限的散射而显示出极好的电子性质。因此，这些样品有望成为在宽光谱范围内高度可调谐的低损耗等离子体激元的理想平台。在这篇文章中，我们提出了一个理论的集体电子密度振荡的石墨烯片封装在两个hBN半无限板（hBN/G/hBN）。石墨烯等离子体激元与hBN光学声子杂交，形成混合等离子体激元-声子（HPP）模式。我们专注于这些模式对石墨烯的声学声子和hBN光学声子的散射，预计在hBN/G/hBN堆叠中发挥关键作用的两个散射源。我们发现，在室温下，对石墨烯的声学声子的散射是hBN/G/hBN堆叠的主要限制因素，产生$50$-$60$的顺序的混合等离子体-声子模式的理论逆阻尼比，具有对载流子密度的弱依赖性和对照明频率的强依赖性。我们证实，等离子体激元的寿命是不直接相关的流动性：事实上，它可以是反相关的。
2014-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-tuning of graphene plasmons revealed by infrared nano-imaging
表面等离子体激元是电子在金属或半导体中的集体振荡，使得能够在亚波长尺度上限制和控制电磁能量。等离子体激元学的快速发展在很大程度上依赖于器件纳米制造的进步，而对等离子体激元介质的可调谐特性关注较少。一种这样的介质-石墨烯-适合于用栅极电压方便地调节其电子和光学性质。通过红外纳米成像，我们明确表明，常见的石墨烯/SiO2/Si背栅结构支持传播表面等离子体。石墨烯等离子体激元的波长在技术相关的红外频率下为200 nm量级，并且它们可以传播该距离的几倍。我们已经成功地改变了这些等离子体的振幅和波长的门电压。我们使用等离子体干涉测量法研究了石墨烯中的损耗：通过探索在我们的纳米探针的尖端和样品的边缘之间形成的等离子体驻波的真实空间轮廓。通过这种分析量化的等离子体激元耗散与石墨烯的奇异电动力学有关。我们的可调石墨烯器件的标准等离子体指数超过了常见的金属基结构。
2012-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitation of plasmons in two-dimensional electron gas with defects by microwaves: Wake-field method
我们发展了一种分析方法来寻找微波产生的等离子体在二维电子气的缺陷。用等离子体中运动的带电粒子的尾流场来表示激发。结果明确地解决了光子到等离子体激元转换的效率和激发的类型。虽然在较大的等离子体波数下达到激发对辐射的强吸收，但在最佳波数下产生强烈的持续等离子体波。后一种波数取决于等离子体激元的光谱和波需要行进而基本上不衰减的距离。它们的类型，可以是移动的或站立的，由缺陷的几何形状和辐射的偏振决定。我们确定这种类型的旅行等离子体作为圆形等离子体激元，激发点缺陷，和横向等离子体激元，激发直线缺陷和旅行远离（朝向）的电线，如果他们的群速度是正（负）。非线性激励也占。特别是，我们分析了零次谐波，线性的微波强度，它具有冻结的电荷密度波的字符。从缺陷排列在截断周期集的基本尾流的干扰可以产生放大的等离子体激元，这是很容易描绘。
2011-07-18 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
Atomically imprinted graphene plasmonic cavities
范德华（vdW）材料中的等离子体激元有望成为下一代光子学的研究对象。在具有纳米尺度特征的腔和电路中确定性地压印高载流子密度的空间图案的能力是非线性纳米光子学和强光-物质相互作用的未来进展的基础。在这里，我们展示了一个一般的战略，以原子压印低损耗石墨烯等离子体结构，使用氧化激活的电荷转移（OCT）。我们用WSe $_2$的单层覆盖石墨烯，其随后被氧化成高功函数的WOx以激活电荷转移。纳米红外成像揭示了在WOx/石墨烯界面处的低损耗等离子体激元。我们插入WSe $_2$间隔，以精确地控制OCT诱导的载流子密度，并实现等离子体激元的近本征品质因数。最后，我们压印典型的等离子体腔表现出横向突变掺杂分布与个位数的纳米级精度通过可编程OCT。具体来说，我们展示了技术上有吸引力的，但难以捉摸的等离子体回音壁谐振器的基础上独立的石墨烯封装在WOx。我们的研究结果开辟了新的量子光子结构纳入二维材料的途径。
2022-06-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Finite-momentum Cooper plasmons in superconducting terahertz microcavities
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）；Center for Free-Electron Laser Science (CFEL)（自由电子激光科学中心）；Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）；Department of Physics, University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）
研究在超导太赫兹微腔中发现有限动量的超导等离子体，通过实验和理论展示其共振特性及对载流子密度和耗散的报告能力。
2026-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Thin InSb layers with metallic gratings: a novel platform for spectrally-selective THz plasmonic sensing
我们提出了一种基于微米薄InSb层的光栅耦合等离子体结构的太赫兹光学特性的计算研究。我们发现两个强吸收共振，我们解释为常设表面等离子体模式，并调查其色散关系，对InSb厚度的依赖，和空间分布的电场。所观察到的表面等离子体模式很好地描述了一个简单的理论的空气/InSb/空气三层。光栅/InSb结构的等离子体激元响应对电介质环境和分析物（例如，乳糖）在InSb界面，这是有前途的太赫兹等离子体传感器的应用。我们确定的传感器灵敏度为7200 nm每折射率单位（或0.06太赫兹每折射率单位）。下表面等离子体激元模式也表现出分裂时，在1.37太赫兹的乳糖的振动模式的共振调谐。我们建议，表面等离子体激元和振动模式之间的这种相互作用可以用作一种新的传感模式，允许检测太赫兹振动指纹的分析物的基础。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Lifetimes of Confined Acoustic Phonons in Ultra-Thin Silicon Membranes
我们研究了频率高达500 GHz的相干声学声子模式在超薄独立硅膜的弛豫。利用异步光取样的超快泵浦探测技术，我们观察到随着薄膜厚度从\sim 194 nm减小到8 nm，一阶偏振模的衰减时间从\sim 4.7 ns减小到5 ps。实验结果进行了比较与理论同时考虑固有的声子-声子相互作用和外在的表面粗糙度散射，包括波长依赖的镜面反射。我们的研究结果提供了深入了解纳米机械谐振器和纳米结构中的热传输的一些限制。
2012-09-10 cond-mat.mes-hall
Drift-Induced Nonreciprocal Hyperbolic Polaritons in Graphene/$α$-MoO$_3$ Heterostructures
Universidad Politécnica de Madrid（马德里理工大学）；Instituto de Sistemas Optoelectrónicos y Microtecnología, Universidad Politécnica de Madrid（马德里理工大学光电子与微技术研究所）；Departamento de Ingeniería Electrónica, E.T.S.I de Telecomunicación, Universidad Politécnica de Madrid（马德里理工大学电信工程学院电子工程系）
研究在石墨烯/$α$-MoO$_3$/SiC异质结构中实现电可调谐非互易声子-等离子体极化激元，利用石墨烯直流电流诱导波矢依赖多普勒频移打破互易性，实现等频轮廓转变，展现动量依赖非互易性，确立该结构为中红外非互易纳米光子学平台。
2026-07-20 cond-mat.mes-hall
Temperature-Dependent Collective Excitations in a Three-Dimensional Dirac System ZrTe$_{5}$
本研究利用反射式高分辨电子能量损失谱研究三维狄拉克体系ZrTe₅的温度依赖集体激发，发现其等离激元能量与载流子浓度的1/3次方成正比，进而将该材料的电阻率反常归因于外禀狄拉克半金属的温度相关化学势偏移。
2023-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cavity electrodynamics of van der Waals heterostructures
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克结构动力学研究所）；Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）
研究通过子波长谐振腔电动力学探索范德瓦耳斯异质结构中的低能物理，揭示金属栅极内禀谐振模式对低能电动力学的调控作用。
2024-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Model of two-dimensional electron gas formation at ferroelectric interfaces
由于极性不连续性，在氧化物界面处形成二维电子气，由于它引起的各种有趣的效应，产生了大量的活性。在这里，我们研究在什么情况下，类似的过程也可以发生在铁电薄膜下面。我们使用一个简单的朗道模型来证明，在没有外在的屏蔽机制的单畴相可以稳定在铁电薄膜通过电子重建。与LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$异质结构不同，界面处自由电荷随厚度的出现是不连续的。通过对独立式PbTiO $_3$板进行第一原理模拟，证实了这一预测。该模型也被用来预测系统的响应所施加的电场，证明了二维电子气可以不连续地和非挥发性的方式打开和关闭。此外，极化的反转可以用来在二维电子气和二维空穴气之间切换，这两种气体原则上应该具有非常不同的传输特性。我们讨论了极化域的可能形成，以及这种配置如何与界面处的自由电荷的自发积累竞争。
2015-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
