Плазмони та нульовий звук на поверхні нанотрубки у магнітному полі

Abstract

Розглянуто спектри магнітоплазмових хвиль та нульовий звук в електронному газі на поверхні неферомагнітної нанотрубки в поздовжньому магнітному полі. Початковий енергетичний спектр електрона вважається параболічним, а електрон-електронну взаємодія розглядається в рамках наближення випадкової фази. Для великої кількості заповнених підзон хвильові частоти у виродженому електронному газі зазнають осциляцій типу де Гааза-ван Альфена та Ааронова-Бома зі зміною параметрів нанотрубки та магнітного потоку. Розглянуто хвильові спектри на поверхні нанотрубок з надґраткою в магнітному полі. Характеристики осциляцій визначаються відношенням енергії Фермі до ширини мінізон. При великих значеннях відношення картина биття проявляється в залежності частоти хвилі від параметрів нанотрубки. Ці коливання не присутні, якщо відношення достатньо мале.The spectra of magnetoplasma waves and zero sound in an electron gas on the surface of a non-ferromagnetic nanotube in a longitudinal magnetic field are examined. The initial energy spectrum of the electron is assumed to be parabolic, and electron-electron interactions are considered within the framework of the random phase approximation. For a large number of filled subbands, the wave frequencies in a degenerate electron gas exhibit oscillations of the de Haas–van Alphen and Aharonov–Bohm types with changes in the nanotube parameters and magnetic flux. The wave spectra on the surface of nanotubes with a superlattice in a magnetic field are also studied. The characteristics of these oscillations are determined by the ratio of the Fermi energy to the miniband width. At high values of this ratio, a beating pattern appears in the dependence of the wave frequency on the nanotube parameters. These oscillations are absent if the ratio is sufficiently small.