Helicity sensitive terahertz radiation detection by field effect transistors
GaAs/AlGaAs高电子迁移率晶体管的太赫兹光螺旋敏感光响应。螺旋度相关的检测机制被解释为场效应晶体管（广义Dyakonov-Shur模型）的通道中的等离子体振荡的干扰。所观察到的螺旋度依赖的光响应是由几个数量级高于任何早期报道的。同样的晶体管也记录了线性偏振敏感的光响应。结果提供了一个新的敏感，全电，室温和快速（优于1 ns）的太赫兹辐射的所有偏振参数（斯托克斯参数）的特性的基础。这为基于场效应晶体管等离子体效应的太赫兹椭圆偏振测量和偏振敏感成像奠定了基础。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall
Phase- and angle-sensitive terahertz hot-electron bolometric plasmonic detectors based on FETs with graphene channel and composite h-BN/black-P/h-BN gate layer
本文提出基于石墨烯沟道FET和黑磷或复合h-BN/黑磷/h-BN栅层的太赫兹测辐射热矢量探测器，利用源漏相位差调控等离子体共振，实现相位和角度敏感探测。
2023-10-15 cond-mat.mes-hall
Induced transparency by coupling of Tamm and defect states in tunable terahertz plasmonic crystals
光子晶体和超材料已经成为两类可定制的材料，能够精确控制光。等离子体激元晶体可以被认为是由等离子体激元材料制造的光子晶体，其布拉格散射来自重复单元格的入射电磁波。然而，等离子体激元晶体，像超材料，是由亚波长单位单元。在这里，我们研究了二维电子气中几个周期的太赫兹等离子体晶体。这种等离子体介质是极端亚波长（$\approx λ/100$）的，并且通过向金属电极施加电压而可重构。观察到被称为Tamm态的弱局域晶体表面态。通过引入一个独立控制的等离子体缺陷，与Tamm状态相互作用，我们证明了频率捷变的电磁感应透明现象。所观察到的等离子体晶体带边缘的50% ${\it in-situ}$调谐应该在诸如石墨烯的材料中可实现，以主动控制等离子体晶体在红外中的分散。
2016-05-10 cond-mat.mes-hall physics.optics physics.plasm-ph
Helicity sensitive terahertz radiation detection by dual-grating-gate high electron mobility transistors
报道了在双栅InAlAs/InGaAs/InAlAs/InP高电子迁移率晶体管（HEMT）中观测到太赫兹（THz）辐射激发的螺旋度敏感光电流。对于圆极化，在源极和漏极接触之间测量的电流随着辐射螺旋度的反转而改变其符号。对于椭圆极化辐射，总电流由具有不同权重的Stokes参数的叠加来描述。此外，通过施加到各个光栅的栅极电压的变化，光电流可以由定义辐射螺旋度的斯托克斯参数或用于线偏振的斯托克斯参数来定义。我们表明，人工非中心对称的微周期结构与太赫兹辐射激发的二维电子系统表现出直流光电流引起的空间周期性的平面内电位和空间调制光的联合作用。这一结果为DGG HEMT应用于辐射极化状态的全电探测提供了理论依据。
2015-07-06 cond-mat.mes-hall
Resonant plasmonic terahertz detection in gated graphene p-i-n field-effect structures enabled by the Zener-Klein tunneling nonlinearity
提出并分析了基于栅控石墨烯p-i-n（GPIN）场效应晶体管（FET）结构的太赫兹（THz）探测器。栅极之间的反向偏置i区起到电子和空穴注入器的作用，由于Zener-Klein隧穿而表现出非线性$I-V$特性。该区域能够实现THz信号整流，这提供了它们的检测。门控区作为电子和空穴库和太赫兹共振等离子体腔。电子和空穴等离子体激元振荡的共振激发导致在接近等离子体频率及其谐波的信号频率处THz检测器响应度的大幅增加。由于与渡越时间效应相关联的i区AC电导频率依赖性的特性，对应于较高等离子体激元模式的激发的频率处的GPIN-FET响应可以比基模更强。GPIN-FET在室温下可以表现出相当高的响应度。降低后者可以导致其进一步增强由于削弱的载流子动量弛豫。
2022-09-11 cond-mat.mes-hall
Resonant plasmonic terahertz detection in vertical graphene-base hot-electron transistors
我们分析了垂直石墨烯基热电子晶体管（GB-HHT）的动态特性，并考虑使用开发的器件模型作为太赫兹（THz）辐射的探测器。GB-HET模型考虑了从发射极的隧穿电子注入、穿过势垒层的电子传播以及部分捕获到GB中、GB中的电势和空穴密度的自洽振荡（等离子体振荡）、以及量子电容和电子渡越时间效应。使用所提出的器件模型，我们计算的响应度的GB-Hysteresis操作太赫兹探测器作为信号频率的函数，施加的偏置电压，和结构参数。等离子体激元效应的包含导致HET-GBT在显著超过由特征RC时间限制的频率下操作的可能性。据发现，具有足够完美的GB的GB-Hulf的响应度在与等离子体振荡的激发相关联的太赫兹频率范围内表现出尖锐的共振最大值。这些最大值的位置由所施加的偏置电压控制。GB-Hulf可以与其他等离子体太赫兹探测器竞争，甚至超过其他探测器。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall
Effect of electron thermal conductivity on resonant plasmonic detection in the metal/black-AsP/graphene FET terahertz hot-electron bolometers
研究太赫兹辐射下石墨烯沟道场效应晶体管中二维电子气加热，发现横向热导率显著影响谐振等离激元探测响应度，需在优化探测器时考虑。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall
Resonant plasmonic terahertz detection in graphene split-gate field-effect transistors with lateral p-n junctions
我们评估了基于场效应晶体管（FET）的谐振太赫兹（THz）探测器，所述场效应晶体管（FET）具有分裂栅极、电诱导横向pn结、均匀石墨烯层（GL）或穿孔（在pn结耗尽区）石墨烯层（PGL）沟道。穿孔耗尽区形成纳米结构或纳米带的阵列，从而为空穴和电子创建势垒。GL-FET和PGL-FET检测器的操作与通过沟道的p和n部分中的束缚等离子体激元振荡的激发而增强的横向pn结两端的ac电流的整流相关联。使用开发的器件模型，我们发现GL-FET和PGL-FET探测器的特性。这些探测器可以在接近等离子体共振频率的THz辐射频率处表现出非常高的电压响应度。这些频率可以有效地进行电压调谐。我们表明，在PL-FET探测器的电流整流的主导机制是由于隧穿非线性，而在PGL-FET探测器的电流整流主要是与电子过程。由于PGL-FET检测器中的pn结电导低得多，它们的谐振响应可以比对应于相当高的检测器响应度的GL-FET检测器中显著得多。
2016-04-18 cond-mat.mes-hall
Plasmonic instabilities and terahertz waves amplification in graphene metamaterials
等离子体激元振荡在传统的二维电子气系统中已经被深入研究了40多年，以便在远红外区域找到基于Smith-Purcell效应的真空器件的新替代品。然而，除了多方面的努力，到目前为止，在半导体异质结构中的等离子体激元产生已经非常低效。在这里，我们证明了高迁移率石墨烯超材料的使用，由于其众所周知的更强的光-等离子体耦合相比，半导体材料可以显着提高远红外等离子体放大器和发生器的效率。我们探索电流驱动的等离子体动力学，包括完美的透明度和单层石墨烯结构中的光放大。在宽频率范围内实验观察到石墨烯吸收的电流诱导的完全抑制，随后在室温下对入射的太赫兹辐射进行巨大放大（高达约9%的增益）。这些主动等离子体激元过程由石墨烯器件中相对低的偏置电压触发，导致外部量子效率比主要用于远红外技术的流行的光学到太赫兹转换器件的外部量子效率高约两个数量级。我们的研究结果与石墨烯中等离子体激元的相对低水平的损耗和高度的空间限制相结合，将为广泛的集成高速有源光电子器件开辟途径。
2018-01-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Terahertz-Frequency Plasmonic-Crystal Instability in Field-Effect Transistors with Asymmetric Gate Arrays
本文提出在具有强非对称双光栅栅极的场效应晶体管中，利用直流偏置激发整个布里渊区内的Dyakonov-Shur不稳定性，从而实现室温下长程相干的太赫兹辐射，为太赫兹信号产生提供新途径。
2023-09-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Resonant plasmonic detection of terahertz radiation in field-effect transistors with the graphene channel and the black-As$_x$P$_{1-x}$ gate layer
提出基于石墨烯沟道和黑砷磷门层的场效应晶体管太赫兹探测器，利用等离激元共振增强载流子加热，实现室温下响应度超10^3 A/W、调制频率达数GHz。
2023-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz detection in a slit-grating-gate field-effect-transistor structure
我们制作了一种栅栅指间狭缝窄的InGaAs/GaAs场效应晶体管结构。在亚太赫兹频率范围内测量了这种结构的共振光电导响应。光响应峰的频率对应于结构通道中的等离子体共振的激发。所获得的响应度超过了先前报道的类似的等离子体太赫兹探测器的响应度两个数量级，这是由于狭缝光栅栅场效应晶体管结构中的入射太赫兹辐射和等离子体振荡之间的耦合增强。
2011-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz bolometric detectors based on graphene field-effect transistors with the composite h-BN/black-P/h-BN gate layers using plasmonic resonances
提出一种带 h-BN/b-P/h-BN 复合栅极和 b-P 热离子电流窗口的石墨烯 FET 室温太赫兹测辐射热探测器，利用高迁移率沟道激发等离激元共振并抑制 Peltier 冷却以提升响应度。
2023-06-03 cond-mat.mes-hall
Broadband Absorbers and Selective Emitters based on Plasmonic Brewster Metasurfaces
我们讨论了基于适当图案化的等离子体亚结构实现超宽带全向吸收器和角度选择性相干热发射器的可能性。而不是依赖于固有限制带宽的共振浓度效应，我们的设计基于两个固有的非共振效应的组合：等离子体布鲁斯特函数和绝热等离子体聚焦。通过这种方法，我们展示了跨越太赫兹，红外和光学频率的紧凑，宽带吸收和发射，非常适合各种能源和国防应用。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Excitation, detection, and electrostatic manipulation of terahertz-frequency range plasmons in a two-dimensional electron system
利用自由空间辐射的太赫兹时域光谱技术经常被用来探测低维系统的基元激发。然而，衍射极限阻碍了其用于单个横向限定的纳米结构的平面内研究。在这里，我们展示了一个平面太赫兹频率等离子体电路，其中光电导材料单片集成的二维电子系统。具有宽光谱范围（高达~400 GHz）的等离子体激元通过将由光电导半导体产生和检测的皮秒持续时间脉冲注入到高迁移率二维电子系统中来激发。使用电压调制的肖特基栅极覆盖的二维电子系统，我们形成一个可调的等离子体腔，并观察静电操纵的等离子体共振。我们的技术提供了一个直接的途径来访问皮秒动力学的限制运输在广泛的横向纳米结构。
2015-06-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Graphene plasmonics
两个丰富而充满活力的研究领域，石墨烯物理学和等离子体，强烈重叠。石墨烯不仅具有可调谐和可调节的固有等离子体激元，而且石墨烯与贵金属纳米结构的组合有望为传统等离子体激元提供各种令人兴奋的应用。石墨烯的多功能性意味着石墨烯基等离子体可以制造工作在从太赫兹到可见光的不同频率范围内的新型光学器件，具有极高的速度，低驱动电压，低功耗和紧凑的尺寸。在这里，我们回顾了在石墨烯物理学和等离子体激元交叉点出现的领域。
2013-01-17 cond-mat.mes-hall
Interferometric Measurement of Far Infrared Plasmons via Resonant Homodyne Mixing
我们提出了一种电调谐太赫兹二维等离子体干涉仪与集成的检测元件，下转换太赫兹场的直流信号。集成的检测器利用共振等离子体零差混合机制，该机制测量与用作本地振荡器的激发场同相的等离子体波的分量。研究了具有两个独立调谐路径的等离子体干涉仪。这些设备展示了一种用于开发片上光谱仪的方法，其中电长度的调谐起到类似于宏观傅里叶变换干涉仪中的物理路径长度的作用。
2016-05-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Photogalvanic effects due to quantum interference in optical transitions demonstrated by terahertz radiation absorption in Si-MOSFETs
我们报告的观察圆形（螺旋度相关）和线性光电流效应的硅MOSFET与反型沟道。发展的微观理论表明，硅结构中的圆形光电流效应是纯粹的轨道性质，源于不同光吸收路径的量子干涉。
2008-08-14 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional plasmons in lateral carbon nanotube network structures and their effect on the terahertz radiation detection
我们考虑的载流子输运和等离子体激元现象的横向碳纳米管（CNT）网络形成的设备通道与非对称电极。一个电极是到CNT网络的欧姆接触，另一个接触是肖特基接触。这些结构可以作为太赫兹（THz）辐射的探测器。我们开发的横向碳纳米管网络，其中包括随机取向的半导体碳纳米管（s-CNTs）和准金属碳纳米管（m-CNTs）的混合物的响应的设备模型。该模型包括二维等离子体激元的概念，在相对密集的网络随机取向的碳纳米管（CNT“毡”），并预测检测器的响应光谱特性。检测机制是由于肖特基接触电流-电压特性的非线性在与等离子体激元激发相关联的该接触处的电位降的强烈增强的条件下的AC电流的整流。我们表明，通过输入太赫兹辐射的二维等离子体激元的激发，探测器响应度可以在与等离子体激元共振相对应的信号频率处引起探测器响应度的尖锐共振峰。检测器响应度取决于s-和m-CNT的分数。燃烧的近接触区域的m-CNTs或破坏这些CNT导致显着增加的响应度与我们的实验数据一致。具有足够密集的横向CNT网络的共振THz探测器可以在室温下使用等离子体效应竞争并超过其他THz探测器。
2016-02-17 cond-mat.mes-hall
Terahertz Laser Combs in Graphene Field-Effect Transistors
电注入太赫兹（THz）辐射源由于其多功能性和小型化潜力而极具吸引力，为集成电路THz技术打开了大门。在这项工作中，我们表明，相干太赫兹频率梳范围内$0.5~\mathrm{THz}<ω/2π<10~\mathrm{THz}$可以产生利用石墨烯等离子体。我们的设置由具有非对称边界条件的石墨烯场效应晶体管组成，其辐射源自可以通过直流注入控制的等离子体不稳定性。我们提出了一个结合的解析和数值分析的石墨烯等离子体流体动力学，显示的不稳定性可以实验控制的施加的栅极电压和注入电流。我们的计算表明，所发射的太赫兹梳表现出可观的时间相干性（$g^{(1)}(τ)>0.6$）和辐射发射率（$10^{7}\,\mathrm{Wm^{-2}}$）。这使得我们的方案成为石墨烯基太赫兹激光源的有吸引力的候选者。此外，不稳定性放大的机制是先进的基板的情况下，具有不同的介电常数，这允许克服最终的限制与实验实施。
2019-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.plasm-ph
Plasmonic shock waves and solitons in a nanoring
我们应用电子液体的流体动力学理论，证明了一个圆偏振辐射诱导的抗磁性，螺旋敏感的直流电流在弹道纳米环。该电流在等离子体共振附近显著增强。由此产生的纳米环的磁矩代表了逆法拉第效应的巨大增加。随着辐射强度的增加，线性等离子体激元激发演化为强非线性等离子体冲击波。这些激发在THz频率处产生一系列良好分辨的峰。我们证明了等离子体波色散将冲击波转化为孤子。预测的效果应该能够在宽频率范围内（从微波到太赫兹波段）使用光学控制的超低损耗电，光子和磁器件的多种应用。
2017-01-06 cond-mat.mes-hall
Plasmonics with two-dimensional semiconductors "beyond graphene": from basic research to technological applications
本文综述了二维半导体等离子体激元的主要特点和发展前景。每一类范德华半导体中的等离子体模式都有自己的特点，以及潜在的技术能力。过渡金属二硫属化物的等离子体由于其蜂窝结构而具有石墨烯的典型特征，但与石墨烯不同，其阻尼过程由带内跃迁而不是带间跃迁主导。自旋轨道耦合强烈影响屈曲蜂窝晶格（硅烯和锗烯）的等离子体激元谱，而磷烯的各向异性晶格决定了等离子体激元沿扶手椅和锯齿形方向的不同传播。我们还回顾了现有的应用与二维材料的等离子体激元在热等离子体激元，生物传感和等离子体波太赫兹检测领域。最后，我们考虑了创新的低损耗等离子体器件的范德华异质结的能力。
2019-04-01 cond-mat.mes-hall
Micromechanical field-effect transistor terahertz detectors with optical interferometric readout
本文研究微机械场效应晶体管（MMFET）对太赫兹信号的响应，利用微悬臂梁作为浮置栅极和干涉仪反射镜，结合机械与等离激元共振及光学放大实现有效太赫兹探测。
2023-06-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Absolute Experimental Measurement of Intrinsic Helicity in Elementary Plasmonic Nanostructures
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Univ Toulouse（图卢兹大学）；CEMES（材料科学与研究中央实验室）；Université de Technologie de Troyes（特鲁瓦技术大学）
本文通过实验和理论证明，在近场聚焦电子束激发的纳米光子系统中，可以严格定义和测量手性，并利用Born-Kuhn模型系统展示了通过对称化激发和检测几何来直观测量手性的方法。
2026-11-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmonics in the visible domain for a one-dimensional truncated photonic crystal terminated by graphene: sensing beyond Dirac point's approximation
在Kretschmann构型下，在涂覆石墨烯层的一维光子晶体中，TE波的偏振可以激发出可见的表面等离子体共振（SPR）.在这项工作中，等离子体激元布洛赫波的狄拉克点以外的一维石墨烯基的光子传感结构的性质进行了数值研究。我们表明，在可见光区的建议的光子器件的反射光谱中的出射等离子体下降表现出可调的化学势和跳跃参数调制后的特性。传感器在可见光区的灵敏度进行了数值评估，并与那些考虑在太赫兹制度的表面等离子体共振进行了比较。
2021-05-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Resonant plasmonic effects in periodic graphene antidot arrays
我们发现，石墨烯片穿孔与微米或纳米尺寸的antidot在微波和太赫兹区域具有突出的吸收共振。这些共振对应于由晶格“扰动”的连续片的表面等离子体激元。它们以不同的衍射级被激发，与存在于断开的石墨烯结构中的腔表面等离子体激元模式相反。反点阵列的共振吸收可以基本上超过连续石墨烯片的吸收，即使对于高的反点直径与周期的纵横比。对于载流子的较高弛豫时间，表面等离子体增强的吸收和抑制的透射更有效。
2012-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Exact solution for driven oscillations in plasmonic field-effect transistors
高迁移率场效应晶体管可以作为太赫兹辐射的共振探测器，由于在沟道中的等离子体激元的激发。这些器件的建模以前要么依赖于近似技术，要么依赖于复杂的全波模拟。在本文中，我们得到了一个精确的解决方案，驱动电振荡的等离子体场效应晶体管与现实的接触几何。所得到的解决方案突出了近的接触，定性地修改检测器的响应光谱激发的倏逝等离子体波的重要性。我们推导了等离子体场效应晶体管的交流浮置电极上的边界条件，该边界条件介于开路（Dyakonov-Shur）和短路（箝位电压）边界条件之间。在这两种极限下，FET光电压都具有共振条纹，然而，电压的绝对值在开路状态下更大。
2018-06-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Nonlinear Hall effect as a local probe of plasmonic magnetic hot spots
最近开发的等离子体纳米结构能够在从太赫兹到可见光的大光谱范围内产生强烈的局部磁热点。然而，由于缺乏在这些高频下工作并且适合热点区域的磁场检测器，所以还没有执行对热点处的磁场的直接测量。我们提出将石墨烯带放置在由激光束驱动的等离子体纳米结构的热点中，使得由于热点处的磁场和激光的电场两者而产生电流。我们证明了一个非线性霍尔电压，这可以通过标准的电气手段来测量，建立在整个带，使之有可能直接探测在热点的磁场。
2021-06-07 cond-mat.mes-hall
Photon helicity driven electric currents in graphene
我们报告的光子螺旋驱动电流在石墨烯的观察。定向净电流在单层石墨烯中由垂直和倾斜入射的圆偏振太赫兹激光辐射产生，并且在反转辐射螺旋度时改变其符号。发展了观测到的光电流的唯象理论和微观理论。我们证明了在斜入射下，电流是由石墨烯片内部的圆形光子拖曳效应引起的。相比之下，在垂直入射的效果源于样品的边缘，这降低了对称性，并导致在辐射场驱动的载流子的非对称散射。除了光子螺旋度相关的电流，我们还观察到光电流响应线偏振辐射。这种影响的微观机制进行了讨论。
2010-02-04 cond-mat.mes-hall
Dual Origin of Room Temperature Sub-Terahertz Photoresponse in Graphene Field Effect Transistors
由于石墨烯$'$优异的电子迁移率，石墨烯被认为是用于高达太赫兹（THz）范围的高频辐射检测器的有前途的平台。先前已经表明，石墨烯场效应晶体管（FET）由于热电和/或等离子体波整流而对入射的THz辐射表现出室温宽带光响应。这两种效应表现出类似的功能依赖于栅极电压，因此，它被发现是很难解开这些贡献在以前的研究。在这封信中，我们报告了在不同温度下分析的石墨烯场效应晶体管的亚太赫兹响应的实验和理论研究。这种温度依赖性的研究使我们能够揭示光热电效应，pn结整流，和等离子体激元整流中的石墨烯FET的亚太赫兹光响应的作用。
2018-03-19 cond-mat.mes-hall
Hot-electron resonant terahertz bolometric detection in the graphene/black-AsP field-effect transistors with a floating gate
本文提出一种基于石墨烯沟道和黑磷/黑砷势垒层浮栅结构的场效应晶体管太赫兹探测器，利用入射辐射加热二维电子气引发热电子发射改变栅势，在等离激元共振频率下实现高响应率测辐射热探测。
2023-04-25 cond-mat.mes-hall
Plasmonic Crystals with Tunable Band Gaps in the Grating Gate Transistor Structures
本文提出电流驱动栅极门控晶体管中等离激元晶体的流体动力学模型，利用高电子密度非门控区提升品质因子，驱动电流打破对称性使模式光学活性并产生可调谐带隙，实现室温太赫兹应用。
2025-04-02 cond-mat.mes-hall
Finite-size effects in wave transmission through plasmonic crystals: A tale of two scales
我们研究光学系数，表征波传播通过层状结构称为等离子体晶体。这些包括一个有限数量的堆叠金属片嵌入在介电主机与亚波长间距。通过调整层的频率、间距、数量以及几何形状，这些结构可以在从太赫兹到中红外区的频率范围内表现出吸引人的透射特性。我们的方法使用了一个混合的分析和数值方法的不同的几何形状与无限的，平移不变的，平板和纳米带。我们描述了平面波通过等离子体激元晶体的传输相比，出现从均匀化的总厚度相等的有效电介质板，在零层间距的限制。我们证明了数字的离散等离子体激元晶体的替代其均匀化的对应物可以准确地捕获类似于消光光谱的透射系数，即使对于相对较少的层数。我们指出的几何形状相关的校正字段，它表示的亚波长表面等离子体激元的效果的作用。特别是，通过使用的校正器，我们描述了固有的nanoriginal几何形状的横向共振。
2020-08-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmonic quantum nonlinear Hall effect in noncentrosymmetric 2D materials
我们研究了量子几何效应和表面等离子体之间的相互作用，通过表面等离子体结构，基于电子流体力学理论。首先，我们证明了量子非线性霍尔效应可以显着地提高了一个非常广泛的频率范围内，通过利用等离子体共振和近场效应的光栅门。在共振条件下，增强变得比没有纳米结构的情况下大几个数量级，而高谐波等离子体激元的峰广泛扩展，并出现在非共振条件下，导致显着的宽光谱。此外，我们澄清的Berry曲率偶极子诱导的光电流和光吸收之间的普遍关系，这是必不可少的计算材料的长波长光电探测器的设计。接下来，我们讨论了一种新的机制的几何光电流，它起源于振荡磁场诱导的异常力，并描述了在动量空间中的布洛赫电子的轨道磁矩的偶极矩。我们的理论是相关的二维量子材料，如层状WTe ${}_2$和扭曲的双层石墨烯，从而提供了一个有前途的路线走向一种新型的高灵敏度，宽带太赫兹光电探测器。
2022-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scalable near-infrared graphene plasmonic resonators exhibiting strong non-local and electron quantization effects
石墨烯等离子体共振器由于其电可调谐性和大的限制因子而在太赫兹和中红外范围内得到了广泛的研究，这可以显著增强光-物质耦合。在这项工作中，我们证明了石墨烯等离子体激元的特征标度律在较小（< 40 nm）的等离子体激元波长下发生变化，将石墨烯等离子体激元谐振器的工作频率扩展到近红外（NIR）并修改其光学限制特性。我们利用一种新的自下而上的嵌段共聚物光刻方法，大大提高了自上而下的方法，以创建窄至12纳米以上的厘米级区域的谐振器。对这些结构的测量表明，它们的等离子体共振受到非局域和量子效应的强烈影响，这将它们的共振频率推到近红外（2.2 μ m），几乎是之前实验工作频率的两倍。这些谐振器的限制因子，同时，达到137 +/- 25，其中最大的文献报道的光学腔。虽然我们的研究结果表明，一些“禁戒”跃迁的增强是一个数量级弱于预测，结合近红外响应和这些结构的大限制，使他们成为一个有吸引力的平台，探索超强增强自发发射。
2020-05-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
A place for two-dimensional plasmonics in electromagnetic wave detection
二维电子系统（2DES）中的等离子体激元具有超强约束的特征，并且有望有效地介导光与载流子之间的相互作用。尽管有这些期望，但利用2d等离子体共振的电磁探测器远不如它们的非共振对应物。在这里，我们从理论上分析了这些故障的根源，并提出了一个适当的利基二维等离子体在电磁波检测。我们发现，一个受限的2DES支持等离子体共振有一个上限的吸收截面，这是相同的简单的金属偶极天线。等离子体共振器的小尺寸意味着它们的弱偶极矩和阻碍耦合到自由空间辐射。在隔离的2DES中实现吸收截面的“偶极极限”是可能的，无论是在不切实际的长载流子动量弛豫时间，还是在低于太赫兹单位的谐振频率。我们进一步表明，修正案，即使是小的金属接触2DES促进耦合，降低了基模频率。接触的谐振器仍然可以具有深亚波长尺寸。它们可以合并成紧凑的探测器阵列，在那里，来自调谐到不同频率的元件的信号被相加。这样的阵列可以在多信道无线通信、超光谱成像和能量收集中找到应用。
2021-12-20 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
