Вышедшие номера
Двумерные кулоновские плазмон-экситоны: релаксация возбуждений
Кособукин В.А. 1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: Vladimir.Kosobukin@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 7 апреля 2021 г.
В окончательной редакции: 7 апреля 2021 г.
Принята к печати: 21 апреля 2021 г.
Выставление онлайн: 13 мая 2021 г.

Представлена теория релаксации двумерных нерадиационных (кулоновских) плазмон-экситонов в близко расположенных тонких слоях металла и полупроводника. В рамках классической электродинамики сформулированы уравнения движения для волн поляризации нерадиационных плазмонов и экситонов при наличии их кулоновской связи и внешнего ближнеполевого источника поляризации. В модели связанных гармонических осцилляторов, представленных полями поляризации возбуждений, решена задача о затухании кулоновских плазмонов, экситонов и плазмон-экситонов. Показано, что дисперсионные ветви нормальных плазмон-экситонных мод испытывают антипересечение (отталкиваются) при резонансе между плазмоном и экситоном. С учетом диссипативного затухания возбуждений и энергоообмена между ними исследован процесс релаксации плазмон-экситонов в зависимости от времени. Теория выявляет важные аналогии динамики плазмон-экситонов и других объектов линейной теории колебаний, таких как механические осцилляторы, резонансные электрические контуры и др. Ключевые слова: плазмоны, экситоны, кулоновская связь, плазмон-экситоны, волны поляризации, процессы релаксации.