Аномальный циклотронный резонанс в графене

Двумерные электронные системы в поперечном магнитом поле поглощают электромагнитные волны на частоте, совпадающей с частотой вращения электрона по Ларморовским орбитам (циклотронный резонанс). Поглощение излучения на гармониках циклотронного резонанса возможно только в неоднородном электромагнитном поле и обычно является слабым эффектом. В данной теоретико-экспериментальной работе [1] мы показываем сильное отклонение от этого известного правила: сверхчистые образцы графена поглощают электромагнитные волны терагерцового диапазона прежде всего на частоте двойного циклотронного резонанса, а поглощение на основной циклотронной частоте подавлено, особенно при большой электронной плотности. Зависимость поглощения от магнитного поля на кратном резонансе является сильно асимметричной, с длинным плечом в области больших полей (малых частот). Данная аномалия объясняется нами эффектами самосогласованного поля и возбуждением коллективных колебаний в графене - Бернштейновских магнитоплазменных мод [2] с аномально малой групповой скоростью. В докладе будет представлен обзор как экспериментальных данных, так и модельных методов расчета электромагнитного поглощения в суб-волновых образцах графена с учетом плазмонных эффектов.
[1] . A. Bandurin, E. Mönch, K. Kapralov, I. Y. Phinney, K. Lindner, S. Liu, J. H. Edgar, I. A. Dmitriev, P. Jarillo-Herrero, D. Svintsov and S. D. Ganichev "Cyclotron resonance overtones and near-field magnetoabsorption via terahertz Bernstein modes in graphene" Nature Physics doi = https://doi.org/10.1038/s41567-021-01494-8 (2022) [2] Bernstein, I. B. Waves in a plasma in a magnetic field. Phys. Rev. 109, 10–21 (1958)