М.В.Энтин, Л.И.Магарилл

Изучен эффект увлечения светом электронов в графене в области межзонных переходов. Рассмотрены два основных механизма возникновения фототока. Во-первых, это нерезонансное увлечение (НУ), обусловленное прямой передачей электронам импульса фотонов вдоль графеновой плоскости q, а также зависимостью матричных элементов перехода от q. Другим механизмом является резонансное увлечение (РУ), которое возникает в системе с вырожденными носителями. Оно происходит из-за q-зависимого отбора переходов резкой границей Ферми. Причина состоит в том, что без учета принципа Паули электроны, которые могли бы возбуждаться вдоль и против луча света имеют несколько отличающиеся энергии. С учетом фермиевского распределения переходы, попадающие под поверхность Ферми, оказываются запрещенными, поэтому остаются только переходы, при которых возбуждаемые электроны бегут вперед по лучу, а дырки - в противоположном направлении. В отличие от НУ, РУ не имеет малости по параметру отношения скорости Ферми s к скорости света, однако существует в узком диапазоне частот:

Ток существенно зависит от поляризации света и, вообще говоря, не параллелен q. Соответствующая перпендикулярная компонента возникает, когда компонента электрического поля световой волны не параллельна и не перпендикулярна q.