Radiative damping of surface plasmon resonance in spheroidal metallic nanoparticle embedded in a dielectric medium
采用局域场方法和动力学方程方法计算了任意介质中球形金属纳米粒子的表面等离子体辐射阻尼。详细研究了表面等离子体共振的辐射阻尼随粒子半径、形状、周围介质的介电常数和光频率的变化关系。结果表明，辐射阻尼随粒子半径的平方增长，并随粒子尺寸和周围介质介电常数的变化而振荡。非常注意的是，电子表面散射的等离子体衰变的贡献。所有的辐射阻尼的计算都通过Au和Na纳米颗粒的例子来说明。
2012-10-20 cond-mat.mes-hall
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
Plasmon damping rates in Coulomb-coupled two-dimensional layers in a heterostructure
计算了双层异质结中电荷密度振荡的库仑激发。具体而言，我们考虑在衬底上的硅烯和石墨烯的二维（2D）层。从得到的表面响应函数，我们计算的等离子体色散关系，展示了库仑耦合重整化等离子体频率的方式。此外，我们提出了一个新的结果，在这种库仑耦合异质结构的等离子体激元的阻尼率，并比较这些结果的层之间的分离是不同的。
2022-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamical polarization function, plasmons, their damping and collective effects in semi-Dirac bands
本文计算了零带隙半狄拉克能带的动力学极化与等离激元色散，发现其强各向异性兼具二维电子气和石墨烯特征，且有限倾斜下等离激元能量增加可作为谱特征标志。
2023-12-26 cond-mat.mes-hall
Plasmon dispersion and Landau damping in the nonlinear quantum regime
该研究在非线性量子体系中，利用Volkov方法研究等离激元的色散及朗道阻尼的量子特性，探讨波振幅对非线性响应及多等离激元过程的影响。
2023-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Surface plasmon lifetime in metal nanoshells
局域表面等离子体激元的寿命在等离子体学及其应用的许多方面起着重要的作用。在小的金属纳米结构中，限制等离子体激元寿命的主要机制是尺寸依赖的朗道阻尼。我们进行了量子力学计算的朗道阻尼的明亮的表面等离子体模式的金属纳米壳。与基于电子表面散射的传统模型相比，我们发现阻尼率随着纳米壳层厚度的减小而减小。这种现象的根源是金属壳层中等离子体激元局域场的空间分布。我们还发现，由于电子从纳米壳层的两个金属表面的散射振幅的干涉，阻尼率随壳层厚度的变化表现出明显的量子拍。
2016-10-17 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-Emitter Interactions at the Nanoscale
等离子体激元-发射体相互作用在现代纳米等离子体激元学中是至关重要的，并且通常在短的发射体-表面分离处最大。然而，当间距低于10-20 nm时，经典理论逐渐恶化，因为它忽略了量子力学效应，如非局域性，电子溢出和朗道阻尼。在这里，我们展示了如何可以弥补这种忽视提出了一个统一的理论处理介观电动力学的框架上的Feibelman $d$参数接地。至关重要的是，我们的技术自然地结合了非经典共振位移和表面启用朗道阻尼-非局部阻尼效应-这对等离子体-发射极相互作用的振幅和光谱分布产生了巨大的影响。我们考虑了广泛的等离子体发射相互作用，从偶极和多极自发发射增强，等离子体辅助的能量转移和增强双光子跃迁。这里提出的形式主义给出了一个完整的帐户在纳米尺度上的等离子体激元和等离子体激元发射极相互作用，构成了一个简单而严格的和一般的平台，将非经典效应等离子体激元授权的纳米光子现象。
2019-04-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
How nonlocal damping reduces plasmon-enhanced fluorescence in ultranarrow gaps
理论上探讨了等离子体辅助荧光增强的非经典修饰，通过在典型等离子体结构中遇到的窄间隙处放置两级偶极发射体，即不同金属纳米颗粒的二聚体和三聚体。通过详细的模拟，与适当的分析建模相比，它表明，在经典电动力学，并减少分离探索这里，荧光增强因子的顺序$10^{5}$可以实现，与发散行为的颗粒接触制度接近。这一显著的预测主要是由激发率的急剧增加所引发的相应的领域内的差距增强。然而，一旦非经典修正包括在内，放大因子减少了两个数量级，并达到了较窄的间隙的饱和状态。这些非经典的限制证明了基于广义的非局部光学响应理论，该帐户在一个有效的方式不仅为非局部屏蔽，但也为增强朗道阻尼附近的金属表面的模拟。一个简单的策略，引入非局部修正的解析解也提出了。因此，它示出的金属的非局部光学响应施加更现实的，有限的上限与超小等离子体激元腔可行的增强，从而提供了更接近最先进的实验状态的理论描述。
2017-07-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Highly confined low-loss plasmons in graphene-boron nitride heterostructures
石墨烯等离子体被预测同时具有超强的场约束和非常低的阻尼，使深亚波长超材料，单光子非线性，非常强的光-物质相互作用和纳米光电开关的新型器件成为可能。虽然所有这些伟大的前景都需要低阻尼，但到目前为止，观察到了强等离子体阻尼，石墨烯中的杂质散射和多体效应都被认为是可能的解释。随着范德华异质结构的出现，已经开发了将石墨烯与其他原子平坦材料集成的新方法。在这封信中，我们利用近场显微镜图像传播的等离子体在高品质的石墨烯封装在两个薄膜的六方氮化硼（h-BN）之间。我们确定色散，特别是等离子体激元阻尼在真实空间。我们发现了前所未有的低等离子体激元阻尼结合强场约束，并确定了主要的阻尼通道作为内在的热声子在石墨烯和介电损耗的h-BN。对低等离子体激元阻尼的观测和深入理解是石墨烯纳米光子和纳米光电子器件发展的关键。
2014-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On Surface Plasmon Damping in Metallic Nanoparticles
从理论上研究了金属纳米粒子（MNP）中表面等离子体（SP）振荡衰减的两种可能机制：a）SP的辐射衰减，b）SP振荡与基体中电子跃迁的共振耦合。结果表明，辐射阻尼率是成正比的电子在MNP的数量，因此，这个通道的能量流出MNP成为必不可少的相对较大的粒子。第二种机制的研究表明，MNP的SP振荡能量泄漏率不依赖于颗粒尺寸，而完全取决于基质的光学特性。结果表明，对于3-5 nm尺寸的非常小的MNP，其中强的3D尺寸量子化效应抑制了电子-声子相互作用，在某些情况下，共振耦合提供了有效的能量流出。
2003-06-05 cond-mat.mes-hall
Strong two-dimensional plasmon in Li-intercalated hexagonal boron-nitride film with low damping
等离子体激元领域寻求找到具有低朗道、声子和其他损失（小衰减宽度）的强等离子体激元（大等离子体激元极重量）的材料。在本文中，我们提出了一类新的材料，表现出非常好的等离子体特性。这些材料由范德华堆叠的“等离子体激元活性”层（原子级薄的金属层）和“支撑”层（原子级薄的宽带隙绝缘层）组成。详细研究了一种可以在实验上实现的材料--锂嵌入六方氮化硼。我们发现，它的二维等离子体激元强度优于重掺杂石墨烯中的狄拉克等离子体激元强度，这是很难实现的。我们还提出了计算非常便宜的方法，但在这样的材料中的等离子体激元光谱的准确分析，基于一个带紧束缚的方法和有效的背景介电函数。
2018-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Kinetic theory of surface plasmon polariton in semiconductor nanowires
基于表面等离子体激元的半经典模型哈密顿量和非平衡格林函数方法，提出了一种研究电子散射对半导体纳米线中表面等离子体激元动力学行为影响的微观动力学理论.表面等离子体极化激元的阻尼源于电子的共振吸收（朗道阻尼），并且相应的阻尼表现出尺寸依赖的振荡和明显的温度依赖性，而没有任何散射。散射通过向共振引入加宽和移位来影响阻尼。为了证明这一点，我们研究了在InAs纳米线中存在的电子杂质，电子声子和电子电子库仑散射的表面等离子体极化激元的阻尼。电子-杂质散射和电子-声子散射的主要作用是引起展宽，而电子-电子库仑散射不仅引起展宽，而且引起共振位移。对于InAs纳米线的调查，由于电子-声子散射的展宽占主导地位。因此，散射对表面等离子体极化激元的阻尼有显著的影响：在散射的存在下，尺寸相关的振荡被消除，温度相关性也被抑制。这些结果表明了散射对半导体纳米线表面等离子体激元阻尼的重要作用。
2013-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mid-infrared plasmons in scaled graphene nanostructures
等离子体激元利用电子对电磁波的集体响应，使光学器件的缩放超过衍射极限。在这里，我们展示了深度缩放的石墨烯纳米结构中的中红外（4至15微米）等离子体激元，其波长低至50 nm，比自由空间中的共振光波长小100倍以上。我们揭示，第一次，石墨烯等离子体激元通过其固有的光学声子和散射的边缘的关键阻尼通道。当允许通过光学声子的发射进行阻尼时，观察到20飞秒和更小的等离子体激元寿命。此外，与非极性类金刚石碳（DLC）基板相比，石墨烯纳米结构下方的SiO2基板中的表面极性声子导致显著改性的等离子体激元分散和阻尼。当等离子体共振频率接近极性声子频率时，实现了大大降低的阻尼。我们的研究为石墨烯在从亚太赫兹到中红外前所未有的宽波长范围内的等离子体波导，调制器和探测器中的应用铺平了道路。
2012-09-10 cond-mat.mes-hall
Comment on "Negative Landau damping in bilayer graphene"
在[Phys. Rev. Lett. Vol.119，p.133901（2017）]有人认为，在存在电子漂移的情况下，两个平行的石墨烯层支持不稳定的等离子体振子模式。在这里，我们表明，预测的等离子体激元不稳定性是一个人工制品的错误后，评价石墨烯极化率的存在，如果电子漂移。打破伽利略不变性和空间分散的导电性抑制等离子体激元不稳定性的关键作用突出。
2018-12-10 cond-mat.mes-hall
Plasmon modes in graphene-GaAs heterostructures
本文研究了由石墨烯和GaAs量子阱组成的双层系统中的等离子体激元色散关系和集体激发的阻尼率。我们使用随机相位近似介电函数，并考虑到系统的介电背景的非均匀性。我们发现等离子体频率和阻尼率在很大程度上依赖于层间相关参数，电子密度和接触介质的介电常数。
2017-05-21 cond-mat.mes-hall
Electron Correlations in an Electron Bilayer at Finite Temperature: Landau Damping of the Acoustic Plasmon
我们报告的角度分辨拉曼散射观测的温度相关的朗道阻尼的声学等离子体在电子双层系统中实现的GaAs双量子阱结构。相应的计算的电荷密度激发光谱的电子双层使用的形式的随机相位近似（RPA），和静态局部场形式主义的Singwi，Tosi，土地和Sjölander（STLS）扩展到将非零电子温度$T_{\rm e}$和唯象阻尼，也提出。STLS计算包括层内和层间局部场因子和对关联函数的温度依赖性的细节。实验和各种理论之间的良好协议获得的声学等离子体激元能量和阻尼$T_{\rm e} \lesssim T_{\rm F}/2$，费米温度。然而，与目前的预期相反，所有的计算都显示出与我们的$T_{\rm e} \gtrsim T_{\rm F}/2$实验数据的显著偏离。从这一点，我们继续明确地证明，真正的局部场因素不能提供一个物理上准确的描述交换相关行为在低维电子气。我们的研究结果表明，而必须诉诸{ \em{dynamical} }局部场论，其特征在于由{ \em{complex} }场因子，以提供更准确的描述。
1999-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical and electrical probing of plasmonic metal-molecule interactions
本研究通过光学与电学测量揭示金表面四种吸附分子引发化学界面阻尼的两种机制，并证明电阻率可探测等离激元能量转移。
2025-08-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Damping effects in hole-doped graphene: the relaxation-time approximation
本文讨论了相互作用多带电子系统的动力学电导率。[1]与沃德恒等式的一般形式一致。利用这个电导率公式的半唯象形式，我们证明了只有当系统中的局域电荷守恒和响应理论的规范不变性得到适当处理时，弛豫时间近似才能用来描述弱相互作用多带系统中的阻尼效应。这样的规范不变的响应理论说明在空穴掺杂的石墨烯中的传导电子的共同紧束缚模型。该模型预测两个明显的解决能量损失函数谱的最大值。第一个对应于带内等离子体（通常称为狄拉克等离子体）。另一方面，第二个最大值（$π$等离子体结构）只是单电子态密度中的范霍夫奇点的结果。的直流电阻率和动态电导率的实部被发现是很好地描述的弛豫时间近似，但只有在参数空间中的阻尼是由直接散射过程为主。因此，狄拉克等离子体的弹道输运和阻尼问题需要放弃弛豫时间近似。
2014-09-02 cond-mat.mes-hall
Suppressed plasmon excitations, enhanced damping and static screening in Kek-Y strained $α-\mathcal{T}_3$ model
Medgar Evers College of City University of New York（纽约市立大学麦格·伊弗斯学院）；Hunter College of the City University of New York（纽约市立大学亨特学院）；Fordham University（福特汉姆大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；US Air Force Research Laboratory（美国空军研究实验室）
研究Kek-α模型的等离激元特性，发现其因特殊电子结构导致稳定等离激元仅在小α或极小波矢时存在，该模型有望用于等离激元和纳米电子领域
2026-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmon energy losses in shear bands of metallic glass
观察到冷轧Al $_{88}$ Y $_{7}$ Fe $_{5}$金属玻璃中塑性形变产生的剪切带沿其传播方向呈现交替的密度变化。电子能量损失谱（EELS）被用来研究剪切带内和周围的体积等离子体能量损失。使用开源Python模块（Hyperspy）以洛伦兹函数拟合等离子体激元和零损耗峰的形状，在几meV的精度内精确确定了峰中心的能量偏移和反映阻尼的峰宽（FWHM）变化。最大体等离子体激元能量位移计算为明亮和黑暗的剪切带段相对于矩阵为约38和14毫电子伏，分别。阻尼被观察到是更大的密集的区域。这里提出的分析表明，在等离子体激元的变化是由两个贡献：（i）由于在中程序（MRO）的变化在剪切带段的可变阻尼。这会影响静态结构系数S（k），进而根据Ziman-Baym公式导致阻尼减小或增大。(ii)出现在零动量等离子体频率公式$E_p(q=0)$中的离子密度和有效电子质量是耦合的，并且引起等离子体能量的微小变化。该模型预测的等离子体激元能量转移的顺序meV。
2021-01-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage-controlled surface plasmon-polaritons in double graphene layer structures
我们研究了双层石墨烯结构中表面等离子体激元的光谱和阻尼。结果表明，层间偏压的应用转移与带间跃迁的等离子体吸收的边缘。这种效应可用于有效的等离子体激元调制器。我们揭示了电导率的空间色散对等离子体光谱的影响，并表明它导致截止频率向更高的值移动。
2012-11-17 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
Quasiclassical nonlinear plasmon resonance in graphene
石墨烯中的电子表现得像相对论性狄拉克粒子，可以以等离子体激元-极化激元的形式将光速降低两个数量级。在这里，我们将展示这些属性如何导致一个特殊的非线性等离子体激元响应的准经典制度的太赫兹频率。一方面，我们展示了相对论性克莱因隧穿效应是如何抑制带间等离子体阻尼的。另一方面，我们证明了当等离子体速度接近与电子费米速度共振时，非线性带内响应的巨大增强。这种对等离子体强度的极端敏感性可以用于新的太赫兹技术。
2020-02-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmon attenuation and optical conductivity of a two-dimensional electron gas
在弹道二维电子气中，朗道阻尼在波矢q << k_F的宽范围内不会导致等离子体激元衰减。同样地，在E_F > ω> qv_F（其中E_F，k_F和v_F分别为电子的费米能、波矢和速度）的范围内，它对电导率σ（ω，q）也没有贡献。我们确定的过程中，导致在朗道阻尼的情况下，在等离子体衰减。这些过程是：两个电子-空穴对的激发，一对的声子辅助激发，以及直接的等离子体-声子转换。我们评估相应的贡献的等离子体激元线宽和光学电导率。
2004-04-23 cond-mat.mes-hall
Plasmon modes in bilayer-monolayer graphene heterostructures
我们研究了具有载流子密度的双层-单层石墨烯异质结构中等离激元模的色散关系和阻尼，并在零温度下在随机相位近似下考虑了系统介电背景的非均匀性。我们推导出等离子体频率的解析表达式，通过使用长波长扩展的响应和裸库仑相互作用函数。结果表明，双层-单层系统的光学等离子体色散曲线略低于双层石墨烯（DLG），声学等离子体色散曲线远低于DLG。我们发现，虽然声学模式的系统和DLG的衰减率是显着不同的，在两个双层系统的光学模式是相似的。除了声模的阻尼率外，系统中等离子体激元的激发特性还与层间距、背景的不均匀性、密度比和间隔层介电常数有关，特别是在大波矢时。
2017-11-01 cond-mat.mes-hall
Intrinsically Undamped Plasmon Modes in Narrow Electron Bands
二维电子系统中的表面等离子体具有窄布洛赫带，具有一个有趣的制度，其中朗道阻尼（通过电子-空穴对激发耗散）完全淬灭。这种令人惊讶的行为是由窄带系统的强耦合，其特征是大值的“精细结构”常数$α=e^2/\hbar κv_{\rm F}$。当分散的等离子体激元模式上升到粒子-空穴连续体之上，延伸到没有粒子-空穴激发的禁止能隙中时，发生耗散猝灭。预测该效应在莫尔石墨烯中是突出的，其中在魔术扭曲角值下，平坦带具有$α\gg1$特征。朗道阻尼的消光增强了空间光学相干性。在无序散射的存在下产生的斑点状干涉，可以作为近场成像实验中直接可访问的无阻尼等离子体的指示信号。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall
Hot carriers generated by plasmons: where are they are generated and where do they go from there?
本文提出了一个物理上透明的金属中光学和等离子体激元诱导热载流子产生的统一理论。分析表达式，估计载流子产生率，它们的位置，能量和运动方向。在审议的四种机制中：带间吸收、声子和缺陷辅助吸收、电子电子散射辅助吸收和表面碰撞辅助吸收（朗道阻尼），它是产生热载流子的最后一种，热载流子在光检测和光催化的实际应用中最有用。
2018-11-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Collective excitations in spin-polarized bilayer graphene
我们计算了自旋极化BLG系统中等离子体振荡的频率和阻尼率。利用动力学介电函数的长波近似，我们得到了等离子体频率的解析表达式，表明自旋极化度P对长波等离子体频率的影响可以忽略。数值计算表明，自旋极化度对等离子体频率的影响在小（大）波矢处较小（较大），且阻尼率的最大值随P的增大而增大。我们还研究了不同自旋极化度下载流子密度和衬底介电常数对等离子体特性的影响。数值计算的临界波矢，在等离子体色散曲线击中电子-空穴连续体的边缘，减少与P，可以用来确定实验的自旋极化的程度。
2020-10-21 cond-mat.mes-hall
Screened plasmons of graphene near a perfect electric conductor
本文用含费米修正的流体动力学模型研究完美电导体附近石墨烯的屏蔽等离激元，发现费米修正显著提高表面波频率，并在电中性点附近得到速度接近 $v_{\mathrm{F}}/\sqrt{2}$ 的线性色散，同时推导了能量参数和阻尼等解析表达式。
2023-08-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical conductivity and damping of plasmons due to electron-electron interaction
本文重新推导电子-电子相互作用下的光导率实部，澄清二维电子气阻尼标度争议，并推广至三维电子气与掺杂单层石墨烯。
2023-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamic phase diagram of dc-pumped magnon condensates
研究了铁磁体中电子泵浦磁振子相互作用系统的非线性动力学和声子阻尼效应。非线性效应对于构建动态相图至关重要，动态相图描述了“摇摆”和玻色-爱因斯坦凝聚如何从磁振子的准平衡热云中出现。我们分析了系统中存在的磁振子阻尼和相互作用，证明了稳定的凝聚体以及滞后转变的连续发病。
2014-05-02 cond-mat.mes-hall
Interaction-mitigated Landau damping
本文指出相互作用可通过能级排斥机制抑制金属中玻色子集体模式的朗道阻尼，保护部分谱权重，并在简化模型及莫尔石墨烯系统中探讨了观测可能性。
2024-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
