Р ы ж и й
ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНОЙ ПЛАЗМЫ
НОСИТЕЛЕЙ ГРАФЕНА В СТАЦИОНАРНЫХ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
Получены гидродинамические уравнения движения электронно-дырочной плазмы в графене, находящемся во внешних электрическом
и магнитном полях. <...> Сделано предположение, что время изменения внешних полей намного меньше времени локальной релаксации
ферми-систем носителей, в связи с чем используется принцип локального равновесия. <...> Показано, что сила Лоренца, действующая
на поток носителей в магнитном поле, в 2 раза меньше аналогичной силы в классическом пределе (движение массовых заряженных
частиц), что связано с особенностью энергетического спектра носителей в графене. <...> Рассчитан спектр плазмонов во внешнем магнитном поле. <...> Актуальность исследования электронно-дырочной плазмы носителей графена обусловлена большой перспективностью использования
нелинейных и неравновесных явлений для различных практических
применений, и в частности в источниках и детекторах излучения терагерцового диапазона. <...> Для расчета коллективных эффектов и поиска
новых закономерностей эволюции плазменных систем наиболее удобными являются гидродинамические модели. <...> Для графена до недавнего времени разработка таких моделей вызывала затруднения из-за
линейности энергетического спектра носителей. <...> В данной работе получены гидродинамические уравнения для
движения электронно-дырочной плазмы носителей в стационарных
(или медленно изменяющихся) внешних электрическом и магнитном
полях. <...> При выводе гидродинамических уравнений предполагалась
непрерывность энергетического спектра, что справедливо при T ≈ Δ
(Δ — энергия первого уровня Ландау), откуда с учетом μ T определим температурную область применимости развитой гидродинамической теории и нижние значения химического потенциала (расчеты
приведены ниже):
e¯hvF2 Bz
e¯hBz
; μ
.
T vF
2
2T
Гидродинамическая модель плазмы носителей в графене. <...> Энергетический спектр <...>