超薄碳纳米管薄膜的集体激发和光学响应

       近日，美国北卡罗来纳中央大学数学与物理系的Igor V. Bondarev和Chandra M. Adhikari教授提出了一种集体准粒子激励的理论研究，该激励负责超薄平面平行均匀周期性单壁碳纳米管阵列和弱非均匀单壁碳纳米管薄膜的电磁响应，该理论研究的关键是是周期性的CN排列及与之相关的空间周期性的各向异性。此外，在有限厚度的致密超薄平面系统中进行垂直限制会导致有效尺寸从三维（3D）减小到二维（2D），同时仍保留厚度作为代表垂直尺寸的参数这是一种跨维度（TD）机制（介于3D与2D之间，随着厚度趋于零而变成2D）。那么除了改变膜的成分外，还可以通过改变膜的厚度来控制集体响应。对于单型纳米管阵列，介电响应的实部在组成纳米管的量子带间跃迁附近显示出较宽的负折射带，因此该系统在比传统等离子振荡所提供的频率更高的频率下表现为双曲线超材料。通过减小纳米管直径，可以将这种负折射推入可见光区域，并且使用不均匀的多型纳米管薄膜可以扩大其带宽。相关研究成果发表在《Physical Review Applied》上。（钟雨豪）

       文章链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.15.034001