Коллективные возбуждения электронного газа на поверхности нанотрубки в магнитном поле

Abstract

Рассматриваются спектры магнитоплазменных волн, нулевого звука и спиновых волн в электронном газе на поверхности неферромагнитной нанотрубки в продольном магнитном поле. Затравочный спектр энергии электронов предполагается параболическим, а межэлектронное взаимодействие учитывается в приближении случайных фаз. Показано, что в магнитном поле существует сдвиг частоты межподзонного плазмона, пропорциональный магнитному потоку через сечение трубки. Рассчитаны частота и декремент затухания магнитоплазменных волн в невырожденном электронном газе. При большом числе заполненных подзон частоты нулевого звука и спиновых волн в вырожденном электронном газе испытывают осцилляции типа де Гааза–ван Альфена и Ааронова–Бома с изменением плотности электронов и магнитного потока.

Розглядаються спектри магнітоплазмових хвиль в електронному газі на поверхні неферомагнітної нанотрубки у повздовжньому магнітному полі. Затравочний спектр енергії електронів вважається параболічним, а міжелектронна взаємодія враховується у наближенні випадкових фаз. Показано, що у магнітному полі існує зсув частоти міжпідзонного плазмона, пропорційний магнітному потоку через переріз трубки. Розраховано частоту і декремент згасання магнітоплазмових хвиль у невиродженому електронному газі. При великому числі заповнених підзон частоти нульового звуку і спінових хвиль у виродженому електронному газі випробовують осциляції типу де Гааза–ван Альфена і Ааронова–Бома зі зміною густини електронів і магнітного потоку.

The spectra of magnetoplasma waves, zero sound and spin waves in the electron gas on the surface of nonferromagnetic nanotube in longitudinal magnetic field are considered. The primed spectrum of the electron energy is supposed to be parabolic, and the electron-electron interaction is taken into account in the random phase approximation. The plasmon intersubband frequency shift is proved to take place. It is proportional to the change of magnetic flow running though the tube cross-section. The magnetoplasma waves frequency and damping decrement in a nondegenerate electron gas are calculated. The zero sound and spin waves frequencies oscillate as the de Haasvan Alphen and Aharonov–Bohm types with changing the electron density and magnetic flux. This phenomenon takes place in a degenerate electron gas with a great number of populated subbands.