Физика Низких Температур: Том 44, Выпуск 12 (Декабрь 2018), c. 1606-1617    ( к оглавлению , назад )

Quantum discretization of Landau damping

S.G. Castillo-López and F. Pérez-Rodríguez

Instituto de Física, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, Pue. 72570, México

N.M. Makarov

Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, Pue., 72570, México
E-mail: nykolay.makarov@correo.buap.mx; makarov.n@gmail.com

Received July 3, 2018, published online October 26, 2018

Анотація

Отримано та проаналізовано аналітичні вирази для квантової густини електронного струму, а також для розподілу електромагнітного поля всередині металевої нанопластини. Виведено загальні точні вирази для поверхневих імпедансів обох границь металевої пластини. Показано, що явище беззіштовхувального поглинання Ландау виникає в частотній залежності поверхневих імпедансів у вигляді резонансів, пов'язаних з дискретизацією електромагнітних та електронних хвильових чисел всередині металевої нанопластини. Встановлено, що квантові нелокальні резонанси поверхневих імпедансів добре помітні при товщинах пластини, менших глибини електромагнітного скін-шару. Передбачена поведінка поверхневих імпедансів в квантовому нелокальному режимі радикальним чином відрізняється від такої, що проявляється в квантовому локальному наближенні, в напів-класичному підході кінетичного рівняння Больцмана, а також в класичній локальній моделі Друде–Лоренца. Аналітичне дослідження повністю узгоджується з відповідними числовими обчисленнями.

Ключові слова: spatial dispersion, Landau damping, metallic nanostructures, optical properties.