二维材料上TE和TM等离子体的色散关系中的非微扰非线性效应

摘要： 我们解析地获得了位于两个克尔型介电介质之间、具有反演对称性的非线性二维（2D）导电材料中横电（TE）和横磁（TM）表面等离极化激元的色散关系。为此，我们在准静电、弱耗散范围内使用麦克斯韦方程组。研究表明，由于周围介电材料的非线性，表面等离激元的波长和传播距离会减小。相比之下，二维材料非线性的影响取决于三阶电导率实部和虚部的符号。值得注意的是，若简单地将线性色散关系中的介电常数替换为非线性对应值来获取色散关系，其结果并不准确。我们将该分析应用于掺杂石墨烯的情况，并对表面等离激元波长和传播距离作出预测。