JETP Letters (Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters)JETP Letters (Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters)Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики0370-274X3034-5766The Russian Academy of Sciences69720110.7868/S3034576625110094ArticlesСтатьиResearch ArticleMagnitoplazmony i elektronnyy magnitovuk v gidrodinamicheskom rezhime elektronnogo transporta v grafepeМагнитоплазмоны и электронный магнитовук в гидродинамическом режиме электронного транспорта в графепеFateevD. VФатеевД. В

Саратовский филиал

fateevdv@yandex.ruShamarinaA. AШамаринаА. А

Саратовский филиал

PopovV. VПоповВ. В

Саратовский филиал

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАНСаратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского151120251229-10VOL 122, NO9-10 (2025)ТОМ 122, №9-10 (2025)58058829112025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0370-274X/article/view/697201

Теоретически исследованы поверхностные электромагнитные волны в графепе в гидродинамическом режиме в присутствии постоянного магнитного поля. Получен антисимметричный тензор проводимости графена с учетом пространственной дисперсии. Показано, что пространственная дисперсия приводит к одноосной анизотропии проводимости графена в дополнение к гиротропии графена в магнитном поле. Вычислены дисперсионные, магнитополевые и концентрационные зависимости частоты магнитоплазменно-звуковых волн. При больших волновых векторах магнитоплазменные волны трансформируются в электронный магнитовук с практически линейной зависимостью частоты от волнового вектора. Показано, что влияние магнитогиротропии графена на гибридизацию поляризации магнитоплазмонов уменьшается в квази-электростатическом режиме.

Теоретически исследованы поверхностные электромагнитные волны в графепе в гидродинамическом режиме в присутствии постоянного магнитного поля. Получен антисимметричный тензор проводимости графена с учетом пространственной дисперсии. Показано, что пространственная дисперсия приводит к одноосной анизотропии проводимости графена в дополнение к гиротропии графена в магнитном поле. Вычислены дисперсионные, магнитополевые и концентрационные зависимости частоты магнитоплазменно-звуковых волн. При больших волновых векторах магнитоплазменные волны трансформируются в электронный магнитовук с практически линейной зависимостью частоты от волнового вектора. Показано, что влияние магнитогиротропии графена на гибридизацию поляризации магнитоплазмонов уменьшается в квази-электростатическом режиме.

Работа поддержана грантом Российского научного фонда #22-19-00611-II, https://rscf.ru/project/22-19-00611/K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, and A. A. Firsov, Science, 306(5696), 666 (2004).K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, M. I. Katsnelson, I. V. Grigorieva, S. V. Dubonos, and A. A. Firsov, Nature 438(7065), 197 (2005).S. Bhandari, G. H. Lee, A. Klales, K. Watanabe, T. Taniguchi, E. Heller, P. Kim, and R. M. Westervelt, Nano Lett. 16(3), 1690 (2016).I. Crassee, M. Orlita, M. Potemski, A. L. Walter, M. Ostler, T. Seyller, I. Gaponenko, J. Chen, and A. B. Kuzmenko, Nano Lett. 12, 2470 (2012).I. Crassee, J. Levallois, A. L. Walter, M. Ostler, A. Bostwick, E. Rotenberg, T. Seyller, D. van der Marel, and A. B. Kuzmenko, Nat. Phys. 7, 48 (2011).M. Tamagnone, A. Fallahi, J. R. Mosig, and J. Perruisseau-Carrier, Nat. Photonics 8, 556 (2014).S. A. Mikhailov and K. Ziegler, Phys. Rev. Lett. 99, 016803 (2007).I. M. Moiseenko, V. V. Popov, and D. V. Fateev, J. Phys.: Condens. Matter 34, 295301 (2022).A. V. Chaplik, Surf. Sci. Rep. 5, 289 (1985).R. S. Deacon, K. C. Chuang, R. J. Nicholas, K. S. Novoselov, and A. K. Geim, Phys. Rev. B 76, 081406(R) (2007).N. Jiao, S. Kang, K. Han, X. Shen, and W. Wang, Phys. Rev. B 99, 195440 (2019).B. J. Russell, B. Zhou, T. Taniguchi, K. Watanabe, and E. A. Henriksen, Phys. Rev. Lett. 120, 047401 (2018).R. Roldan, M. O. Goerbig, and J. N. Fuchs, Phys. Rev. B 83, 205406 (20110).D. A. Bandurin, E. Monch, K. Kapralov, I. Y. Phinney, K. Lindner, S. Liu, J. H. Edgar, I. A. Dmitriev, P. Jarillo-Herrero, D. Svintsov, and S. D. Ganichev, Nat. Phys. 18(4), 462 (2022).D. A. Bandurin, A. V. Shytov, L. S. Levitov, R. K. Kumar, A. I. Berdyugin, M. Ben Shalom, I. V. Grigorieva, A. K. Geim, and G. Falkovich, Nat. Commun. 9, 4533 (2018).D. Svintsov, Phys. Rev. B 97, 121405(R) (2018).A. Lucas and K. C. Fong, J. Phys. Condens. Matter 30, 053001 (2018).D. Svintsov, V. Vyurkov, V. Ryzhii, and T. Otsuji, Phys. Rev. B 88, 245444 (2013).S. Rudin, Int. J. High Speed Electron. Syst. 20, 567 (2011).B. N. Narozhny, Ann. Phys. 411, 167979 (2019).I. M. Moiseenko, D. V. Fateev, and V. V. Popov, Phys. Rev. B 109, L041401 (2024).I. M. Moiseenko, D. V. Fateev, and V. V. Popov, Phys. Rev. B 110, L081402 (2024).Y. Dong, L. Xiong, I. Y. Phinney et al. (Collaboration), Nature 594(7864), 513 (2021).W. Zhao, S. Wang, S. Chen, Z. Zhang, K. Watanabe, T. Taniguchi, A. Zettl, and F. Wang, Nature 614, 688 (2023).M. J. Ku, T. X. Zhou, Q. Li et al. (Collaboration), Nature 583(7817), 537 (2020).D. V. Fateev and V. V. Popov, Semiconductors 54, 941 (2020).D. Svintsov, Phys. Rev. B 100, 195428 (2019).D. Svintsov, V. Vyurkov, S. Yurchenko, T. Otsuji, and V. Ryzhii, J. Appl. Phys. 111, 083715 (2012).A. Lucas, Phys. Rev. B 93, 245153 (2016).Z. Sun, D. N. Basov, and M. M. Fogler, Phys. Rev. Lett. 117, 076805 (2016).D. Pines, Can. J. Phys. 34, 1379 (1956).E. H. Hwang and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 75, 205418 (2007).U. Brislot, M. Schutt, I. V. Gornyi, M. Titov, B. N. Narozhny, and A. D. Mirlin, Phys. Rev. B 92(11), 115426 (2015).B. N. Narozhny, I. V. Gornyi, and M. Titov, Phys. Rev. B 103(11), 115402 (2021).E. H. Hasdeo, J. Ekstrom, E. G. Idrisov, and T. L. Schmidt, Phys. Rev. B 103, 125106 (2021).R. Krishna Kumar, D. A. Bandurin, F. M. Pellegrino et al. (Collaboration), Nat. Phys. 13(12), 1182 (2017).Y. W. Tan, Y. Zhang, K. Bolotin, Y. Zhao, S. Adam, E. H. Hwang, S. Das Sarma, H. L. Stormer, and P. Kim, Phys. Rev. Lett. 99, 246803 (2007).M. Orlita, C. Faugeras, P. Plochocka, P. Neugebauer, G. Martinez, D. K. Maude, A. L. Barra, M. Sprinkle, C. Berger, W. A. De Heer, and M. Potemski, Phys. Rev. Lett. 101, 267601 (2008).J. M. Dawlaty, S. Shivaraman, M. Chandrashekhar, F. Rana, and M. G. Spencer, Appl. Phys. Lett. 92, 042116 (2008).P. A. George, J. Strait, J. Dawlaty, S. Shivaraman, M. Chandrashekhar, F. Rana, and M. G. Spencer, Nano Lett. 8, 4248 (2008).P. S. Alekseev, Phys. Rev. B 98(16), 165440 (2018).K. Kapralov and D. Svintsov, Phys. Rev. B 106(11), 115415 (2022).B. Wunsch, T. Stauber, F. Sols, and F. Guinea, New J. Phys. 8, 318 (2006).A. H. Castro Neto, F. Guinea, N. M. Peres, K. S. Novoselov, and A. K. Geim, Rev. Mod. Phys. 81(1), 109 (2009).V. Ryzhii, A. Satou, and T. Otsuji, J. Appl. Phys. 101(2), 024509 (2007).