Mагнитоплазмон-поляритоны в двумерной электронной системе с тыловым затвором
А. А. Заболотных, В. А. Волков
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, 125009 Москва, Россия
Abstract
Теоретически исследованы магнитоплазмон-поляритонные
возбуждения в двумерной (2D) электронной системе с тыловым затвором.
Последний представляет собой металлический слой, параллельный слою 2D
электронов и отделенный от них диэлектрической подложкой. В отсутствие
магнитного поля взаимодействие 2D плазмонов с модами волновода, роль
которого играет подложка, ограниченная с одной стороны затвором, приводит
к формированию семейства волноводных плазмон-поляритонных мод, две
нижние из которых являются TM модами и обладают бесщелевой дисперсией.
Постоянное магнитное поле B, ортогональное плоскости системы, как
известно, гибридизирует разные моды. В работе найдены спектры и
магнитодисперсия полученных 2D мод. Разделение всех мод на продольные и
поперечные (ТМ-ТЕ классификация), обычно справедливое лишь в отсутствие
B, восстанавливается в пределе сильных полей B. На
результаты существенно влияет магнитополевая зависимость частот отсечки
рассматриваемых мод. Даже слабое магнитное поле открывает частотную щель,
линейную по величине B, в спектре одной из нижних
магнитоплазмон-поляритонных мод. С ростом поля величина щели
насыщается, а мода становится чисто волноводной.