HẤP THỤ QUANG-TỪ TRONG BOROPHENE ĐƠN LỚP DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA TƯƠNG TÁC ĐIỆN TỬ PHONON

Abstract

We investigate the electromagnetic wave absorption coefficient in monolayerborophene placed in a perpendicular static magnetic field and an electromagnetic wave. The nonlinear absorption coefficient is calculated using perturbation theory consideringthe electron– optical phonon interaction. The absorption spectrum shows the appearanceof the linear (one-photon absorption) and nonlinear (two-photon absorption) optically detected magneto-phonon resonance peaks. The full width at half maximum of resonant peaksincreases linearly with the square root of the magnetic field and remains almost unchangedwith temperature. The two-photon absorption processes contribute to the absorption spectrum much less than the one-photon absorption ones but being clearly observed and cannotbe ignored when studying nonlinear optical processes. The obtained results are the basisfor further studies on the applications of borophene to nano-optoelectronic devices.

Tóm tắt

Chúng tôi khảo sát hệ số hấp thụ sóng điện từ trong borophene đơnlớp khi đặt trong từ trường tĩnh vuông góc và một sóng điện từ. Hệ số hấp thụphi tuyến được tính bằng lý thuyết nhiễu loạn khi xét đến tương tác điện tửphonon quang. Phổ hấp thụ cho thấy sự xuất hiện các đỉnh cộng hưởng từ-phonondò tìm bằng quang học tuyến tính (hấp thụ một photon) và phi tuyến (hấp thụhai photon). Độ rộng phổ của các đỉnh cộng hưởng tăng theo căn bậc hai của từtrường và hầu như không thay đổi theo nhiệt độ. Quá trình hấp thụ hai photonđóng góp vào phổ hấp thụ nhỏ hơn nhiều so với quá trình hấp thụ một photonnhưng có thể thấy rõ và không thể bỏ qua khi nghiên cứu các quá trình quangphi tuyến. Các kết quả trên là cơ sở cho các nghiên cứu ứng dụng của vật liệumới borophene trong việc chế tạo các thiết bị quang-điện tử nano.