Effekt fotonnogo uvlecheniya na granitse metalla i dvumernogo poluprovodnika

Эффект фотонного увлечения представляет собой механизм генерации фототока, в котором импульс электромагнитного поля передается непосредственно носителям заряда. Считается, что этот эффект слаб в силу малости импульса фотона по сравнению с типичными значениями импульса носителей заряда. В данной работе мы показываем, что фотонное увлечение становится особенно сильным на контакте между металлами и 2d-материалами, где при дифракции генерируются крайне неоднородные локальные электромагнитные поля. Для этого мы объединяем точное решение задачи дифракции на контакте “металл–2d-материал” с микроскопической теорией эффекта фотонного увлечения и выводим зависимости соответствующего фотонапряжения от параметров электромагнитного поля и 2d-системы. Отклик по напряжению оказывается обратно пропорционален частоте электромагнитной волны ω, двумерной плотности заряда и безразмерному коэффициенту передачи импульса α, который зависит только от 2dпроводимости, измеренной в единицах скорости света η = 2πσ/c и поляризации в падающей волне. Для p-поляризованного падающего света коэффициент передачи импульса оказывается конечным даже для исчезающе малой 2d проводимости η, что является следствием динамического эффекта громоотвода. Для s-поляризованного падающего света коэффициент передачи импульса масштабируется как η ln η−1, что является следствием дипольного характера излучения контакта на больших расстояниях. Теория обобщена на случай когда в системе присутствуют два типа носителей зарядов (электроны и дырки) и предсказан дальнейший рост эффекта увлечения по обе стороны от точки зарядовой нейтральности.