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石墨烯等离激元是决定石墨烯光学性质的重要元激发, 拥有一系列优异的特性, 其通过外置电场的动态可调性最引人注目; 石墨烯具有很强的磁场响应(如室温观测的量子霍尔效应), 因而磁场可作为一个新的调控自由度, 形成的准粒子叫作石墨烯磁等离激元. 鉴于石墨烯的二维属性, 石墨烯磁等离激元的研究大多采用三维近似, 即将石墨烯等效成厚度很薄的三维块材, 该处理方案需消耗大量的计算资源. 本文在准静态近似下, 围绕库仑定律和电荷守恒定律, 构建了高效的二维有限元方法, 自洽地求解石墨烯面内的积分微分方程, 并提出本征值损失谱表征准粒子的激发. 利用二维有限元方法, 探讨了4类石墨烯环中磁等离激元的激发; 最低阶的偶极共振都支持磁等离激元的对称劈裂, 在孔很小时, 其对模式劈裂的影响可忽略, 但当孔的尺寸变大时, 内外边界的相互作用将抑制模式劈裂, 并最终导致其消失.

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《二维有限元方法研究石墨烯环中磁等离激元》

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文件号：295947

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