Mагнитоплазмон-поляритоны в двумерной электронной системе с тыловым затвором

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 $\mathbf{B}$, 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 $\mathbf{B}$, восстанавливается в пределе сильных полей $\mathbf{B}$. На результаты существенно влияет магнитополевая зависимость частот отсечки рассматриваемых мод. Даже слабое магнитное поле открывает частотную щель, линейную по величине $\mathbf{B}$, в спектре одной из нижних магнитоплазмон-поляритонных мод. С ростом поля величина щели насыщается, а мода становится чисто волноводной.