К вопросу об эффектах экранировки и о спектре плазмонов в графене

Abstract

На основе метода функций Грина для продольного (кулоновского) поля в трехслойной системе сред с пространственной и частотной дисперсией рассмотрены эффекты экранировки и спектр плазменных колебаний в графене. Показано, что в моноатомном слое графена экранировка зарядов сводится к их перенормировке, так что асимптотика экранированного потенциала имеет вид R-1, тогда как в бислое графена экранировка характеризуется степенной асимптотикой вида R-3. Плазменный спектр в моно- и бислое графена содержит симметричную моду с акустическим законом дисперсии и антисимметричную моду с корневым законом дисперсии.

Використовуючи метод функцій Гріна для поздовжнього (кулонівського) поля в тришаровій системі середовищ з просторовою та частотною дисперсією, розглянуто ефекти екранування та спектр плазмових коливань в графені. Показано, що в моноатомному шарі графену екранування зарядів зводиться до їх перенормування, визначаючи асимптотику екранованого потенціалу у вигляді R-1, тоді як у бішарі графену екранування характеризується степеневою асимптотикою виду R-3. Плазмовий спектр в моно- та бішарі графену має симетричну моду з акустичним законом дисперсії й антисиметричну моду з кореневим законом дисперсії.

Basing on the method of Green functions for longitudinal (Coulomb) field in three-layer system of media with spatial and frequency dispersion, the screening effects and spectrum of plasma oscillations in graphene are considered. In graphene monolayer the screening of charges comes to their renormalization, so that asymptotic of the screening potential is R-1 whereas the screening in graphene bilayers is characterized by R-3 power asymptotics. The plasma spectrum in graphene mono- and bilayer has a symmetric mode with acoustic dispersion law and an antisymmetric one with root dispersion law.