Disipación de energía y radiación de transición producida por la interacción de partículas cargadas con una lámina de grafeno

S. SEGUI; Z. L. MISKOVIC; J. L. GERVASONI; ARISTA N R

Tucumán

Congreso; RAFA 101: Reunión de la Asociación Física Argentina; 2016

Presentamos una formulaci´on completamente relativista de la p´erdida de energ´ıa de una part´ıcula cargadaatravesando una l´amina monoat´omica y lo aplicamos al caso del grafeno en un microscopio electr´onico de transmisi´on. Usamos dos modelos de conductividad adecuados para diferentes reg´ımenes de frecuencias: (a) rango defrecuencias de THz, y (b) rango ´optico. En cada rango distinguimos dos tipos de contribuciones a la p´erdida deenerg´ıa del electr´on incidente: la energ´ıa depositada en el grafeno en forma de excitaciones electr´onicas (p´erdidas´ohmicas), y la energ´ıa emitida en forma de radiaci´on. Encontramos fuertes efectos relativistas en los espectros dep´erdida de energ´ıa, que se manifiestan por ejemplo en el incremento de las alturas de los picos de plasmones y+ observables en un TEM en el rango ´optico. Mientras que las p´erdidas de energ´ıa radiativa son suprimidas enel rango ´optico en comparaci´on con las p´erdidas ´ohmicas, encontramos que estas dos contribuciones son comparablesen magnitud en el rango de THz, sonde la respuesta del grafeno dopado es dominada por el plasm´on polarit´onde Dirac (DPP). En particular, las contribuciones relativas de las p´erdidas de energ´ıa radiativas y ´ohmicas sonfuertemente afectadas por el amortiguamiento del DPP. En el caso de grafeno puro con bajo amortiguamiento,la distribuci´on angular del espectro radiado en frecuencias sub-THz exhiben una fuerte concentraci´on hacia lasuperficie del grafeno, que podr´ıa observarse experimentalmente.