ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНОЙ ПЛАЗМЫ НОСИТЕЛЕЙ ГРАФЕНА В СТАЦИОНАРНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
Получены гидродинамические уравнения движения электронно-дырочной плазмы в графене, находящемся во внешних электрическом и магнитном полях. Сделано предположение, что время изменения внешних полей намного меньше времени локальной релаксации ферми-систем носителей, в связи с чем используется принцип локального равновесия. Показано, что сила Лоренца, действующая на поток носителей в магнитном поле, в 2 раза меньше аналогичной силы в классическом пределе (движение массовых заряженных частиц), что связано с особенностью энергетического спектра носителей в графене. Рассчитан спектр плазмонов во внешнем магнитном поле.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
С.О. Юрченко , В.И. Рыжий
ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНОЙ ПЛАЗМЫ
НОСИТЕЛЕЙ ГРАФЕНА В СТАЦИОНАРНЫХ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
Получены гидродинамические уравнения движения электронно-дырочной
плазмы в графене, находящемся во внешних электрическом
и магнитном полях. <...> Сделано предположение, что время изменения
внешних полей намного меньше времени локальной релаксации
ферми-систем носителей, в связи с чем используется принцип локального
равновесия. <...> Показано, что сила Лоренца, действующая
на поток носителей в магнитном поле, в 2 раза меньше аналогичной
силы в классическом пределе (движение массовых заряженных
частиц), что связано с особенностью энергетического спектра носителей
в графене. <...> Для расчета коллективных эффектов и поиска
новых закономерностей эволюции плазменных систем наиболее удобными
являются гидродинамические модели. <...> Для графена до недавнего
времени разработка таких моделей вызывала затруднения из-за
линейности энергетического спектра носителей. <...> В данной работе получены гидродинамические уравнения для
движения электронно-дырочной плазмы носителей в стационарных
(или медленно изменяющихся) внешних электрическом и магнитном
полях. <...> При выводе гидродинамических уравнений предполагалась
непрерывность энергетического спектра, что справедливо при T Δ
Гидродинамическая модель плазмы носителей в графене. <...> 2012
(Δ — энергия первого уровня Ландау), откуда с учетом μ T опре2
; μ ehv2
FBz
2T
делим температурную область применимости развитой гидродинамической
теории и нижние значения химического потенциала (расчеты
приведены ниже):
.
где ε, p — энергия и квазиимпульс электрона в решетке графена; vF 108 см/с — характеристическая скорость Ферми. <...> Здесь fe, fh — функции распределения электронов и дырок; e —абсолютное значение заряда электрона; r — радиус-вектор; E, B —векторы напряженности электрического поля и проекции индукции магнитного поля на нормаль к графеновому листу <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: