摻雜有鋰原子的石墨烯具有較強(qiáng)的狄拉克等離子體激元，較弱的聲學(xué)等離子體激元和較強(qiáng)的帶間等離子體Li(π+σ)。在這里，我們證明了在摻雜鋰的石墨烯上施加正偏壓或負(fù)偏壓，會導(dǎo)致Li(π+σ)等離子體激元出現(xiàn)（“接通”）或消失（“斷開”），以及Dirac等離子體“轉(zhuǎn)換”為強(qiáng)聲等離子體。這具有兩個(gè)重要的后果：1.偏置控制摻鋰石墨烯的UV光學(xué)活性，2.偏置控制的2D等離子體激元質(zhì)心的位置。這些效應(yīng)被證明是非常可靠的，并且與實(shí)驗(yàn)設(shè)置的細(xì)節(jié)無關(guān)，這意味著它們易于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并且對于潛在的應(yīng)用非常有吸引力。
Fig. 1 Al
2O
3表面或LiCx/Al
2O
3復(fù)合材料上堿摻雜石墨烯的晶體結(jié)構(gòu)。
Fig. 2 (a) LiC
2，(b) LiC
2/Al
2O
3，(c) LiC
6和(d) LiC
6/Al
2O
3復(fù)合材料的投影能帶結(jié)構(gòu)。
Fig. 3 當(dāng)(a)Q=0.054a.u.和 (b) Q=0.148a.u.時(shí)，LiC
2/Al
2O
3復(fù)合材料的EELS強(qiáng)度與費(fèi)米能量(EF)的函數(shù)。當(dāng)(c)Q=0.063a.u.，(d)Q=0.149a.u.時(shí)，LiC
6/Al
2O
3復(fù)合材料的EELS強(qiáng)度。當(dāng)(e) Q=0.054a.u.，(f)Q=0.148a.u.時(shí)，SLG/ Al
2O
3復(fù)合材料的EELS強(qiáng)度。
Fig. 4 LiC
2/Al
2O
3復(fù)合材料中在不同正偏壓(E
F <0)下的EELS和ℜ?。
Fig. 5 LiC
2/Al
2O
3復(fù)合材料中三種不同空穴摻雜的Li(π+σ)等離子體激元的強(qiáng)度。
Fig. 6 三種不同的空穴摻雜在LiC
2/Al
2O
3復(fù)合材料中DP和AP的相互作用。
Fig. 7 RBA (黑色固體)和ICM (棕色虛線)計(jì)算LiC
2和LiC
6中的EELS強(qiáng)度的比較。
相關(guān)研究成果于2020年由克羅地亞物理研究所第一作者Vito Despoja，發(fā)表在npj 2D Materials and Applications (https://doi.org/10.1038/s41699-020-0151-1)上。原文：Bias-controlled plasmon switching in lithium-doped graphene on dielectric model Al
2O
3 substrate。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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