Linear Density Response at the Metal Surface in the Hydrodynamic Approximation

Abstract

The density response of a jellium surface to external charge and potential perturbations is derived within the hydrodynamic approximation. Retardation effects, damping, and spatial dispersion are included. Results agree with those of Schaich, and in the non-retarded limit with correct results of Das Sarma and Quinn. The density–potential reponse function, which gives information on inelastic scattering experiment, is explicitly given in the two-step density model. Dispersion of the surface modes are also discussed in this model. Die Dichteresponse einer Jellium-Oberflache auf ausere Dichte- und Potentialstorungen wird im Rahmen der hydrodynamischen Naherung hergeleitet. Retardierte Effekte, Dampfung und raumliche Dispersion werden berucksichtigt. Die Ergebnisse stimmen mit denen von Schaich und im nichtretardierten Grenzfall mit den korrekten Ergebnissen von Das Sarma und Quinn uberein. Die Dichte–Potential-Responsefunktion, die Information im Experiment uber inelastische Streuung liefert, wird im Zwei-Stufen-Dichte-Modell explizit angegeben. Die Dispersion der Oberflachenmoden wird ebenfalls in diesem Modell diskutiert.