物理学。Rev.B 93，245153（2016）-电穿孔等离子体中的声波和共振

电子-空穴等离子体中的声波和共振

安德鲁·卢卡斯

物理学。版本B93，245153–2016年6月27日出版

摘要

受石墨烯中相对论流体力学最新实验特征的启发，我们从理论上研究了这种准相对论流体在电荷中性附近线性响应内的流体动力声模式行为。以共振频率将电子流体局部驱动到这种声音模式可能会导致样品边缘的电响应大幅增加，这是一个无法使用扩散传输模型解释的特征。我们讨论了该信号对各种效应的鲁棒性，包括电子-声学-声子耦合、无序和长程库仑相互作用。这些长程相互作用将声音模式转换为低频集体等离子体模式，除非流体是电荷中性的。在最小频率下，无序流体中的响应是“动量松弛时间”近似预测的定量响应。然而，这种近似在更高的频率（参数可能很小）下是失败的，在那里声波的经典局部化不能被忽略。对这种共振的实验观察是相对论流体力学的一个明显特征，并提供了电子-空穴等离子体粘度的上限。