Active tuning of highly anisotropic phonon polaritons in van der Waals crystal slabs by gated graphene
University of Oviedo（奥维耶多大学）；Center of Research on Nanomaterials and Nanotechnology, CINN (CSIC-Universidad de Oviedo)（纳米材料与纳米技术研究中心，CINN（CSIC-奥维耶多大学））；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理与技术学院）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基克，巴斯克科学基金会）
通过门控石墨烯实现范德瓦尔晶体片层中各向异性声子极化子的主动调节，可控制其在不同平面方向的传播特性。
2021-10-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electrical manipulation of plasmon-phonon polaritons in heterostructures of graphene on biaxial crystals
天然各向异性晶体中的声子极化激元在红外纳米光学中有着巨大的应用前景。然而，这些极化激元的直接电控制是困难的，阻碍了有源极化激元器件的发展。本文提出了在双轴晶体（α-相三氧化钼）平板上石墨烯的异质结构，并从色散关系、等频线和量子自旋霍尔效应三个方面理论研究了与石墨烯费米能级相关的杂化等离子体-声子极化激元.我们证明了不同的等离子体声子极化激元模式的波长可调谐性和光学拓扑从开放（双曲线）到封闭（蝴蝶结状）等频率轮廓的增加的费米能级的石墨烯。此外，我们观察到等离子体声子极化激元的量子自旋可调霍尔效应，表现出通过费米能级调谐石墨烯的传播方向切换。我们的发现为新型电调谐极化激元器件和可编程量子光网络提供了机会。
2022-06-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Edge modes in 2D electromagnetic slab waveguides: analogues of acoustic plasmons
我们分析了平面电磁波由两个完美的电导体形成的平板波导限制。值得注意的是，描述这种波导中的横向电磁模式的2D麦克斯韦方程组精确地映射到流体或气体中的声波方程。我们发现，两个平板波导与相反的符号磁导率之间的接口支持一维边缘模式，类似于表面声学等离子体在接口与相反的符号质量密度。我们分析了这种新型的边缘模式的情况下，各向同性介质和各向异性介质张量渗透率（包括双曲介质）。我们还考虑到“非厄米”的边缘模式与虚频率或/和传播常数。我们的理论预测是可行的光学和微波实验涉及二维超材料。
2020-07-21 physics.class-ph physics.optics
Goos-Hänchen shifts of an electromagnetic wave reflected from a chiral metamaterial slab
将Artmann公式应用于TE偏振入射波，我们从理论上证明了在手性超材料板的反射的伪Brewster倾角附近的Goos-Hänchen（GH）位移可以大大增强。GH位移观察到的反射场的平行和垂直分量。此外，还发现GH位移不仅与平板厚度和入射角有关，还与手征介质的本构参数有关。特别是当入射角接近LCP波的全反射临界角时，可以获得GH位移的显著增强。最后，通过对高斯光束的数值模拟，验证了稳态相位分析的有效性。
2009-06-25 physics.optics
Grazing-angle scattering of electromagnetic waves in gratings with varying mean parameters: grating eigenmodes
预测和数值分析了平均介电常数大于周围介质的厚周期全息光栅中体电磁波的强多共振的极不寻常图案。这种模式被证明存在于掠射角散射（GAS）的几何形状中，即当板中的散射波（+1衍射级）几乎平行于板（光栅）边界传播时。预测的共振被证明是无关的共振生成的传统的板的导模。它们的物理解释与在具有周期性光栅的厚板中共振产生一种全新类型的本征模有关。这些新的平板本征模一般与光栅相关;如果光栅振幅为零，则它们不存在。这些本征模的场结构和它们对结构和波参数的依赖性进行了分析。结果被扩展到气体的情况下，导模在平板与周期性的凹槽阵列的小振幅和小的变化，在阵列边界处的平板的平均厚度。
2005-09-04 physics.optics
Electromagnetic wave propagation through a slab of a dispersive medium
本文提出了一种分析电磁波通过具有Drude-Lorentz色散特性的均匀介质平板的传播的方法。建立了复频率平面上无分支切割的时变场的表达式。该方法提供了完整的时间响应在稳态和瞬态制度的离散极点的贡献。索末菲和布里渊前体的检索和相应的一组极点被确定。此外，还分析了Drude-Lorentz模型中谐振频率对瞬态场的贡献，并分析了界面折射率失配引起的反射效应。
2016-10-12 physics.class-ph physics.optics
Multi-mode technique for the determination of the biaxial Y2SiO5 permittivity tensor from 300 to 6 Kelvin
Y2 SiO 5（YSO）晶体是具有双轴各向异性的介电材料，在光学频率下具有已知的折射率值。它是一种用于光学研究的众所周知的稀土（RE）基质材料，最近已显示出量子工程器件的良好性能。在本文中，我们报告的第一个微波表征的实介电常数张量的大块YSO样品，以及调查的张量分量的温度依赖性从296 K下降到6 K。估计的不确定性低于0.26%，受到加工圆柱形电介质的精度的限制。此外，一些电磁模式的电Q因子被记录作为一种方式，以提供一些信息的晶体损耗在温度范围内。为了解决双轴晶体所需的张量分量，我们开发了多模技术，它使用同时测量低阶回音壁模式。介电常数张量的知识提供了重要的数据，涉及YSO的技术设计，如微波耦合到电子和超精细过渡在稀土掺杂样品在低温下必不可少的。
2015-04-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Manipulating polarized light with a planar slab of Black Phosphorus
波的偏振包含了电磁信号处理的宝贵信息，操纵它的能力在光子器件中非常有用。在这项工作中，我们提出的设计包括一个新兴的和有趣的二维媒体：黑磷。由于实质上的面内各向异性，黑磷的单个板可以非常有效地用于操纵电磁波的偏振状态。我们研究黑磷板过滤沿一个方向，或偏振轴旋转，或转换线性偏振到圆形的字段。这些平板可以用作许多中红外集成器件中的组件。
2017-09-17 physics.optics
Born-Padé approach to electromagnetic scattering in complex one-dimensional inhomogeneous slabs
微扰理论应用于一维散射系统，包括一般类的非均匀和各向同性板的大小$L$描述的相对介电常数$\varepsilon(z) = 1 + αχ(z)$，其中$χ(z)$是的电极化和$α$的扰动参数。透射和反射振幅被表示为以$α$的幂表示的Born级数，并且使用Padé逼近来获得具有高且任意准确度的分析结果。该方法具有很强的通用性，可以处理斜入射。给出了具有已知和未知精确解的平面波与厄米特和非厄米特结构相互作用的透射和反射振幅的例子。
2022-07-23 physics.class-ph physics.optics
Excitation of the Uller-Zenneck electromagnetic surface waves in the prism-coupled configuration
提出了一种在均匀各向同性介质材料的平面界面上激发Uller-Zenneck表面电磁波的结构，并进行了理论分析。Uller-Zenneck波是可以存在于两种不同电介质材料的平面界面处的表面波，其中至少一种是有损耗电介质材料。在这项工作中，一个有损耗的电介质材料的平板被采取与无损耗的电介质材料的两侧。通过建立正则边值问题并求解，得到了可能的Uller-Zenneck波和波导模式。由有损耗介质材料的平板引导的Uller-Zenneck波被发现是对称的或反对称的，当该平板的厚度增加时，其转变为波导模式。一个棱镜耦合配置，然后成功地设计激发乌勒-泽内克波。结果表明，对于任意厚度的有耗介质平板，在相同的入射角下都能激发出Uller-Zenneck波，而当平板足够厚时，则能激发出波导模式。在均匀介质和全介质材料的平面界面上激发Uller-Zenneck波，可以为电磁表面波的应用开辟新的途径。
2017-12-18 physics.optics
Guiding optical flows by photonic crystal slabs made of dielectric cylinders
研究了二维光子晶体中电磁波的传播特性。能带结构采用标准平面波展开法计算，而电磁波的传播和散射采用多次散射理论计算。结果表明，在部分带隙内，波倾向于弯曲远离禁止的方向。这样的属性可以在操纵光流中呈现新的应用。此外，还将讨论与平面光子晶体平板成像的相关性。
2003-12-21 physics.optics
Polariton excitation in epsilon-near-zero slabs: transient trapping of slow light
我们数值研究了空间局域化和准单色电磁脉冲通过具有洛伦兹介电响应的平板在ε近零区的传播，其中介电常数的实部在脉冲载波频率处为零。我们表明，脉冲是能够激发一组虚拟极化激元模式支持的平板，激发经历一个普遍缓慢的阻尼由于吸收和辐射泄漏。我们的数值和分析方法表明，在其瞬态动力学的电磁场显示非常相同的增强场分量垂直于板，在单色制度。瞬态捕获固有地伴随着由小介电常数引起的显著降低的群速度，从而为实现慢光的控制和操纵提供了新的平台。
2013-03-08 physics.optics
Mapping individual electromagnetic field components inside a photonic crystal
提出了一种绘制光子晶体内部绝对电磁场强度的方法。我们应用该方法来映射二维光子晶体平板在微波频率下的电场分量Ez。将平板放置在两个反射镜之间以选择布洛赫驻波，并在所得谐振器内扫描亚波长球形散射体。共振布洛赫频率根据散射体位置处的电场而偏移。为了映射电场分量Ez，我们测量板的反射和透射谱中的频移与散射体位置的关系。在没有任何可调参数的情况下，测量和计算之间存在非常好的一致性。
2012-07-09 physics.optics
Equations of a Moving Mirror and the Electromagnetic Field
我们考虑一个由移动平板和电磁场组成的系统。我们假设平板是由一种材料制成的，当它静止时具有以下特性：它是线性的，各向同性的，不可磁化的，并且具有零自由电荷密度的欧姆性。利用瞬时洛伦兹变换，我们推导出一组自洽方程的动力学系统，我们得到近似方程的一阶的速度和加速度的板。由于板的运动，场必须满足具有阻尼和缓变系数的波动方程，加上当镜面演化的时间尺度远小于场的时间尺度时很小的项。此外，板的运动及其与场的相互作用在板的运动方程中引入了两个效应。第一个是位置和时间相关的质量有关的$\textit{effective mass}$采取这种类型的系统的唯象治疗。第二个是速度依赖力，它可以引起摩擦，并且与机械物体中备受关注的$\textit{cooling}$有关。
2015-06-11 physics.optics quant-ph
Polarization state of radiation from a photonic crystal slab
我们指出，从光子晶体平板辐射的偏振态强烈约束的直接非共振散射过程。在远场中的两个线偏振分量之间的相位差可以解析地预测，并且在很大程度上与周期图案无关。我们验证了预测与全场电磁模拟。
2017-08-07 physics.optics
Departure from Babinet principle in metasurfaces supported by subwavelength dielectric slabs
对称性原理和定理在光学中至关重要。事实上，一方面，它们通过消除非物理解释来直接洞察现象;另一方面，它们通过缩小设计变量的参数空间来指导光子元件的设计者。在这封信中，我们说明了一个显着的偏离巴比涅光谱互补性在一个非常常见的技术相关的情况下：一个图案化的导电屏幕放置在一个亚波长电介质板。巴比涅定理预测的对称性是正确的恢复对几何互补-但不太现实的应用-独立的图案化屏幕。我们的分析将实验数据与完全矢量电磁模型相结合，并提供了巴比涅定理的另一种形式，该定理强调了与电磁对偶性概念的联系。
2020-05-07 physics.optics
Voltage-controlled transmission in a dielectric slab doped with the quantum dot molecules
研究了电磁脉冲通过掺杂量子点分子的介质平板的透射和反射。结果表明，透射和反射脉冲依赖于点间隧穿效应，并可以通过施加栅极电压来控制。
2013-12-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Exact modes, hybridization and polarization rotation of electromagnetic fields propagating in topological insulating slab
Universidad Andres Bello（安德烈斯贝略大学）
研究拓扑绝缘体平板波导中电磁波的精确混合模式，揭示拓扑磁电参数导致的模式杂化、偏振旋转及与传统耦合模理论的偏差。
2026-06-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tailoring radiation pressure on infinite slab using pair of non-collinear plane waves
电磁场对物质施加辐射压力，并分别由于净光学拉力或推力而使其向后或向前移动。在这项工作中，我们揭示了一个有趣的现象，当地的积极和消极的辐射压力的介质（手征）板使用两个线（圆）偏振平面波。在这方面，我们开发的第一次，一个理论来描述局部辐射压力出现由于两个倾斜的碰撞（非共线）光源之间的干涉。在这种情况下，辐射压力强烈地依赖于入射角、电磁场的极化和平板的手征性参数（在手征介质的情况下）。我们的数值分析表明，辐射压力，施加在介质或手征平板由于两个入射平面波，是恒定的平板上的垂直入射，它局部变化的斜入射，这确实遵循守恒定律在所有的入射角。这一结果有望在光学操纵细胞膜、手性表面等软物质方面得到广泛应用
2022-03-21 physics.optics
Blowing up Light: A nonlinear amplification scheme for electromagnetic waves
我们利用非线性亥姆霍兹方程的爆破解来引入一种能够放大特定强度的电磁波的非线性共振效应。为了实现这一点，我们提出了一个散射设置的克尔板与负（散焦）克尔常数放置在一个线性板的左边，以这样的方式，一个左入射相干TE波具有特定的入射角和强度实现了相应的亥姆霍兹方程的爆破解决方案，每当其波数$k$采取一定的临界值，$k_\star$。对于$k=k_\star$，解在克尔板的右边界处爆炸。对于$k<k_\star$，该设置定义了一个散射系统，其透射系数发散为$k\to k_\star$的$(k-k_\star)^{-4}$。通过调整平板之间的距离，我们可以使用这种设置来放大波长在极窄光谱带内的相干波。对于附近的波长，该设置用作滤波器。我们的分析利用了非线性推广的传输矩阵的散射理论，以及单向不可见的潜力的属性。
2018-10-19 physics.optics quant-ph
Spectral Anisotropy in Transition Radiation from Biaxial Media
University of Southern Denmark（南丹麦大学）；Heriot–Watt University（赫瑞-瓦特大学）；Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）
该研究通过实验观测双轴范德华晶体的光谱各向异性跃迁辐射，建立薄膜跃迁辐射模型重现实验结果，证实跃迁辐射可灵敏探测双轴介质的轴依赖介电响应，为相关领域提供新自由度。
2026-08-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electromagnetic Field Enhancement in Bloch Surface Waves
我们对平板波导支持的导模和在截断周期多层膜表面传播的布洛赫表面波（BSW）进行了系统的比较。我们发现，与普遍的看法相反，最好的表面场增强可实现的平板波导中的导模是观察到的BSW。在同一时间，我们证明，如果有兴趣在一个通用点的电介质平面结构的电磁能量密度最大化，BSW通常是最好的模式，其中光被限制唯一的全内反射。由于这些结果与波长无关，并且是通过考虑结构组成材料的非常宽的折射率范围而获得的，我们相信它们可以证明有助于未来结构的设计，以控制和增强光-物质相互作用。
2017-07-25 physics.optics
Backward waves in a grounded bilayer slab containing double-negative (DNG) and double-positive (DPS) metamaterials
给出了接地DNG/DPS双层平板中导模的归一化参数的简单色散关系。对应于接地的单层DNG板的关系被重新发现作为具体情况。数值算例显示了低阶模的色散曲线和各自的总归一化功率进行的传播方向。通过时域有限差分法获得的快照显示接地DNG/DPS双层板内的电磁场。由于包含DNG层的板中的导模的一个重要特征是存在转折点（TP），在该转折点处，由阶数m>0的每个模式携带的功率等于零并且改变符号，因此我们给出了接地DNG/DPS和DNG板中的导模的归一化参数在TP处的隐式关系。我们发现，一个薄的DPS层涂层接地DNG板产生位移的TP上的色散曲线。
2012-05-16 physics.optics
Plasmons and polaritons in a semi-infinite plasma and a plasma slab
等离子体激元和极化激元模式，推导出一个理想的半无限（半空间）等离子体和一个理想的等离子体板通过使用一个通用的，统一的程序，基于运动方程，麦克斯韦方程组和适当的边界条件。已知的结果重新获得更直接的方式和新的推导。该方法包括通过移动粒子（电子）位置处的位移场来表示电荷扰动。计算了介电响应和电子能量损失。表面对能量损失的贡献在表面附近的瞬态区域表现出振荡行为。通过使用延迟的电磁势来处理电磁波在这些等离子体中的传播。求解所得积分方程，计算反射波和折射波以及反射系数。对于平板，我们还计算了透射波和透射系数。从而得到了任意入射角和偏振态下的广义菲涅耳关系。体和表面等离子体极化激元模式被确定。众所周知，等离子体内部的场要么是衰减的（渐逝的）要么是传播的（透明区），并且半无限等离子体的反射系数在从传播区到衰减区时表现出突然的增强（全反射）。同样，除了特征振荡，反射和透射系数的等离子体板表现出明显的增强阻尼制度。
2009-04-17 physics.optics physics.plasm-ph
Consequences of the Fermat's anisotropic uniaxial principle on the reflexion and transmission factors for one-dimensional uniaxial crystal slabs
从光子脉冲能量四维守恒出发，提出了两单轴晶体平面界面反射和透射因子的相干定义。这个定义，不同于经典的电磁之一，是兼容的完全解决了扩展的费马的几何光学原理的非常发光的光线内单轴介质，并允许精确计算的传输因子在平面界面的任何实际配置，结合所有可能的光轴和各向异性因子的变化。此外，这种特殊的技术指出了与光子强烈相关的准粒子的存在，其行为与光子的透射/反射可能性高度相关。
2010-04-02 physics.optics
A polarized beam splitter using an anisotropic medium slab
研究了电磁波在具有单层双曲面色散关系的各向异性介质中的传播。结果表明，在这种各向异性介质中，E偏振波和H偏振波具有相同的色散关系，而E偏振波和H偏振波具有相反的两性折射特性。E-（或H-）偏振波在与各向异性介质相关的界面处正折射，而H-（或E-）偏振波在与各向异性介质相关的界面处负折射。通过适当地使用各向异性介质中的异常折射的性质，可以实现非常简单且非常有效的分束器来路由光。结果表明，E、H偏振光束的分束角和分束距离是各向异性参数、入射角和平板厚度的函数。
2006-05-18 physics.optics
Quasinormal modes of Floquet media slabs
本文建立时间周期介电常数平板的准正规模式框架，通过求解非线性特征值问题得到降阶模型，实现高效散射计算并揭示调制与共振模式的耦合机制，用于选择性放大或抑制特定模态贡献。
2025-07-03 physics.optics
A metamaterial analog of electromagnetically induced transparency
我们提出了一种新型的电磁平面超材料，表现出很强的分散在当地的最小损耗，被认为是第一个超材料模拟电磁感应透明。我们证明，通过这种超材料传播的脉冲经历相当大的延迟，而沿波传播方向的结构的厚度远小于波长，这允许连续堆叠多个超材料板。这导致正常色散的频带以及传输水平的显著增加。
2008-01-10 physics.optics
Boosted high harmonics pulse from a double-sided relativistic mirror
提出了一种超亮高强度X射线和γ射线源。高密度薄等离子体板在辐射压力主导区被同向传播的超强电磁波加速，反射反向传播的相对论性强电磁波，由于双重多普勒效应产生强烈的时间压缩和增强辐射。反射光包含在等离子体板处产生的相对论谐波，所有这些谐波都以与入射光的基模相同的因子上移。
2009-04-01 physics.class-ph physics.optics physics.plasm-ph
Asymmetric Electromagnetic Modes on a Two-Dimensional InSb-Air-InSb Waveguide
本文研究了InSb平板中二维空气狭缝内电磁波的非对称传播，发现InSb在直流磁偏置下的各向异性磁特性导致正反向波场图样不同，所提波导在毫米波和亚太赫兹频段具有潜在非对称应用。
2023-04-10 physics.app-ph physics.optics
Feshbach resonances and their interaction in light scattering off photonic crystal slabs
将量子散射理论中的费什巴赫共振概念应用于光子晶体平板的经典光散射分析。结果表明，这一概念可以实现几乎完美的这些系统。作为应用，本文详细研究了光栅波导结构中的导模谐振。利用简单的共振优势近似，揭示了光散射中孤立费什巴赫共振的特征性质。重叠共振的形成和相互作用进行了研究。确定了GWS的相关参数，这些参数控制相互作用共振的反射率的形状以及电磁场的增强。TE和TM共振的属性的差异被强调为孤立和相互作用的共振。
2011-11-01 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.optics
Polarization control of quantum dot emission by chiral photonic crystal slabs
从理论上研究了室温下无外磁场作用下由非手性材料构成的手性光子晶体结构中量子点光发射的偏振特性。由于手征调制层的对称性降低，该系统中局部电磁场的镜像对称性被打破。结果，垂直于结构的随机偏振量子点的辐射变成部分圆偏振。圆偏振的符号和程度由手征调制结构的几何形状确定，并且取决于辐射频率。对于随机分布的量子点，可以实现高达99%的圆偏振度，并且对于一些单量子点，可以接近100%。
2015-03-03 physics.optics
Gap maps and intrinsic diffraction losses in one-dimensional photonic crystal slabs
对强折射率衬度平板波导中一维晶格的光子带进行了理论研究。该方法依赖于扩展的电磁场的基础上的有效波导的导模，并在处理耦合到辐射模式的微扰理论。光子模式色散，间隙图，和固有的衍射损耗的准导模的情况下，自立膜以及绝缘体上硅结构的计算。波导中的光子带隙被发现强烈地依赖于芯厚度和偏振，使得横向电模式和横向磁模式的间隙通常不重叠。准导模的辐射损耗与结构参数、模折射率和波矢密切相关。本研究结果对于设计低辐射损耗的集成一维光子晶体结构具有一定的参考价值。
2004-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
Surface-plasmon polaritons in multilayer jellium systems: dispersion and spatial description
本文采用凝胶模型分析单板、双板及异质双板系统中SPP的响应函数，揭示量子效应对共振频率的影响及模式耦合机制。
2024-12-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Lateral-drag Casimir forces induced by anisotropy
我们预测的横向阻力的存在附近的各向异性材料的吸收板的平坦表面。当材料的各向异性轴与表面形成一定的角度时，这些力源自电磁场的波动。在这种情况下，起伏电磁场的空间谱变得不对称，正负横波矢量分量不同。与范德华相互作用的情况不同，在范德华相互作用中，前后对称性由于粒子运动而被破坏，或者在量子非接触摩擦中，它是由物体的相互运动引起的，在我们的情况下，横向运动仅仅是由板的各向异性引起的。这种新的效应，在双曲材料中特别重要，可用于操纵纳米粒子。
2016-08-09 physics.optics
Nanophotonic Luminescent Solar Concentrators
我们研究了两种可制造的纳米腔LSC结构，双层平板和平板光子晶体中光子局域态密度和发光太阳能聚光器（LSC）性能之间的联系。时域电磁场模拟结果表明，在相同数量的激发发光体的情况下，与工作在射线光学极限的传统LSC相比，光子晶体的波导发光光子通量可以提高30%.进一步的光子工程可以实现波导发光通量的一个数量级的增加。
2013-07-05 physics.optics
New Electromagnetic Modes in Space-Time Modulated Dispersion-Engineered Media
我们报告了时空调制色散工程介质中的新电磁模式。这些模式表现出不寻常的色散关系，场分布和散射特性。它们是由耦合的同向时空谐波对产生的，并且发生在时空周期性介质中，其组成材料表现出特定的色散。用亚光速调制激发这种介质的平板导致能量在入射频率和由调制频率的倍数偏移的频率之间的周期性转移，而超光速调制产生指数增长的频率。这些模式可以在光混频器、太赫兹源和其他光学器件中找到应用。
2017-10-04 physics.optics
Oblique frozen modes in periodic layered media
研究了平面电磁波入射到含有各向异性介质层的半无限周期分层介质表面的经典散射问题。我们证明了斜入射光在进入周期板后，会转变为具有极大振幅和零群速度法向分量的反常掠射模。这种模式不能表示为扩展和倏逝贡献的叠加。相反，它是一个一般的（非布洛赫）Floquet本征模的振幅发散线性与距离板边界。值得注意的是，在这种情况下的板反射率可以非常低，这意味着入射光几乎100%转换成轴向冻结模式，其中电磁能量密度超过入射波的电磁能量密度几个数量级。该效果可以在任何期望的频率下实现，包括光学和UV频率范围。唯一基本的物理要求是存在具有适当的各向异性轴倾斜取向的电介质层。这一现象的一些实际方面被认为是。
2003-07-02 physics.gen-ph physics.optics
Surface-plasmon-polariton waves guided by the uniformly moving planar interface of a metal film and dielectric slab
研究了相对运动对金属薄膜和介质平板的平面界面上表面等离子体激元（SPP）波激发的影响。利用相应的洛伦兹变换，将运动和非运动参考系中的电磁相量直接联系起来。我们的数值研究表明，在均匀移动的介质板的情况下，SPP波激发的入射角是高度敏感的（i）的比率$β$的运动速度在自由空间中的光速和（ii）的运动方向。当运动方向平行于入射平面时，对于低和中等的$β$值，SPP波由$p$偏振（而不是$s$偏振）入射平面波激发，而在较高的$β$值时，全反射状态被破坏.当运动方向垂直于入射平面时，SPP波在$β$值较低时由$p$偏振入射平面波激发，但在$β$值中等时由$s$偏振入射平面波激发，而在$β$值较高时，SPP波不被激发。在均匀运动的金属膜的情况下，对$β$和运动方向的灵敏度不太明显。
2010-06-04 physics.optics
Integral equation method for the electromagnetic wave propagation in stratified anisotropic dielectric-magnetic materials
本文用积分方程方法研究了电磁波在层状各向异性介质磁材料中的传播。本文从叠加原理出发，利用辐射场的赫兹矢量公式研究了波与物质的相互作用。本文用自洽分析的方法导出了色散关系、斯涅耳定律和反射/透射系数。此外，我们发现了两种新的形式的广义灭绝定理。应用IEM，我们研究了波通过平板的传播，并揭示了底层物理现象，并通过数值模拟进一步验证了这些物理现象。结果导致一个统一的框架的IEM波入射波的传播无论是从介质或真空中分层介电磁性材料。
2010-05-17 physics.optics
Controlling circular polarization of light emitted by quantum dots using chiral photonic crystal slab
研究了由非手性平面GaAs波导构成的手性光子晶体结构中嵌入量子点的光的偏振特性。由于通过波导层的部分蚀刻制造的手征光栅而引起的电磁模式结构的修改已经被证明在没有外部磁场的情况下导致量子点发射的高圆偏振度$ρ_c$。这种现象的物理性质可以根据考虑到结构对称性的互易原理来理解。在共振波长处，预测$|ρ_c|$的幅度超过98%。实验获得的$|ρ_c|=81$ %值较小，这是由于光栅缺陷散射的非偏振光的贡献，从而打破了其周期性。从发射光谱中去除非偏振非共振背景后得到的偏振度估计可高达96%，接近理论预测。
2015-09-25 physics.optics
Quantum theory of exciton-photon coupling in photonic crystal slabs with embedded quantum wells
对波导芯层中嵌入量子阱的光子晶体平板辐射-物质耦合进行了理论描述。一个完整的量子理论的发展，通过量子化的电磁场与折射率的空间调制和激子质心场在一个周期性的分段恒定的潜力。利用广义Hopfield方法对相互作用系统的二次量子化哈密顿量进行对角化，得到了包含损耗的激子-光子混合模的复色散.研究了弱耦合和强耦合两种情况的发生，并得出结论，系统的新本征态由称为光子晶体极化激元的准粒子描述，其可以在两种情况下发生：（i）在光线以下，当激子和非辐射光子能级之间发生共振时，（ii）在光线上方，条件是激子-光子耦合大于共振光子模式的固有辐射阻尼（辐射极化激元）。对于正方形晶格的空气孔，发现下极化激元分支的能量最小值可以发生在垂直入射附近。后一结果对实现光子晶体平板中的极化激元参量相互作用具有潜在的意义。
2007-06-04 cond-mat.soft physics.optics
Extremely terahertz electric-field enhancement in a high-Q photonic crystal slab cavity with nanoholes
利用电磁边界条件，提出了一种具有纳米孔的一维光子晶体（PC）腔体，该腔体中的缝隙效应（电位移场的垂直分量）和反缝隙效应（电场的平行分量）均能极大地增强太赫兹电场.在高折射率材料中，EM能量密度可以提高（εh/εl）^2倍，其中εh和εl分别是高折射率材料和低折射率材料的折射率。相应地，与常规太赫兹光子晶体腔相比，模式体积可以增强288倍，并且比衍射极限小三个数量级。而所提出的太赫兹腔设计也支持具有高Q > 10^4的模式，这导致自发发射的强Purcell增强超过10^6倍。我们的太赫兹腔设计是可行的，并呼吁实验演示，因为其中EM最大化的半导体层可以自然地填充有量子工程活性材料，这是发展室温相干太赫兹辐射源的潜力。
2018-07-25 physics.optics
Nanofocusing of Hyperbolic Phonon-Polaritons in a Tapered Boron Nitride Slab
光的纳米聚焦为在亚衍射极限长度尺度上传递和操纵电磁场提供了新的技术机会。在这里，我们表明，双曲声子极性，HPP，在中红外模式支持的六方氮化硼，h-BN，平板可以纳米聚焦（即场增强和波长压缩）沿垂直锥传播。通过数值模拟，我们表明，场增强因子为90，陡峭的锥度，和波长压缩的数量级以上的绝热锥，可以预期。采用scatteringtype scanning near field optical microscopy，s SNOM，我们首次提供了HPP波长压缩的实验证据。我们希望这些功能能够提供从生物传感和非线性光学到光学电路的各种应用。
2018-05-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Radiation induced force between two planar waveguides
本文研究了光在一对平行平板波导中传播时所受到的电磁力。我们已经计算的依赖性的力的板分离的麦克斯韦应力张量形式主义的装置，我们已经讨论了其主要特点为不同的传播模式：空间对称（反对称）模式产生的吸引力（排斥）的相互作用。我们推导出了小分离和大分离时力的渐近行为，并定量地估计了实际空气桥结构上引起的机械偏转。
2007-06-12 cond-mat.other physics.optics
Propagation of Dirac waves through various temporal interfaces, slabs, and crystals
本研究解析推导狄拉克型波在时间界面、平板及双层时间晶体中的散射特性，明确引发时间散射的参数类型，验证无动量带隙特性，并评估实验观测可行性。
2023-06-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Pendellosung effect in photonic crystals
在光子晶体的出射表面处，衍射波的强度可以被周期性地调制，取决于板厚度，在“正”（前向衍射）或“负”（衍射）方向上显示最大值。这种厚度依赖性是所谓的Pendellosung现象的直接结果，Pendellosung现象由直接光束和衍射光束之间的能量在晶体内部的周期性交换组成。本文报道了在14 GHz微波波段对不同厚度的二维光子晶体进行辐照，并测量出射面和晶体内部的电磁场强度分布，从而观察到这种效应。
2008-04-10 physics.optics
Fundamentals of polaritons in strongly anisotropic thin crystal layers
本文研究强各向异性薄双轴晶体层中的极化激元传播，提出非平行波矢等频曲线方法、模式分类判据，并发现可自然渠化的横电模式。
2023-10-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enabling propagation of anisotropic polaritons along forbidden directions via a topological transition
University of Oviedo（奥维耶多大学）；Center of Research on Nanomaterials and Nanotechnology, CINN (CSIC-Universidad de Oviedo)（纳米材料与纳米技术研究中心，CINN（西班牙国家研究委员会-奥维耶多大学））；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；Institute of Science and Technology Austria（奥地利科学技术研究所）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基克，巴斯克科学基金会）
通过拓扑转变使vdW晶体中的极子沿禁阻方向传播，实现低损耗纳米尺度能量流控制。
2021-03-16 physics.optics
Generalized Non-Hermitian Hamiltonian for Guided Resonances in Photonic Crystal Slabs
本文提出了一种广义非厄密哈密顿量形式化方法，用于光子晶体板中的引导共振建模，通过系统化展开和积分，揭示了拓扑和对称性保护特性。
2025-11-20 physics.optics
Interplay between anisotropy and spatial dispersion in metamaterial waveguide
分析了任意单轴各向异性超材料平板的波导模谱，其介电常数张量可以用Drude近似描述。在流体动力学模型中引入了空间弥散。各向异性和空间色散都被认为是扰动。这有助于区分它们对平板光谱的影响，并详细分析等离子体频率下本征模简并度的提升。空间色散导致双曲区光态密度奇异性的破坏和各向异性引起的负色散的抑制。空间色散和各向异性的相互作用可以使光在某些频率下完全停止。
2016-04-23 physics.optics
Asymmetric Band Diagrams in Photonic Crystals with a Spontaneous Nonreciprocal Response
我们研究了电磁波在由具有自发非互易响应的材料（如Tellegen（轴子）介质或拓扑绝缘体）形成的层状光子晶体中的传播。令人惊讶的是，它被证明是分层Tellegen光子晶体，同时打破空间反转和时间反转对称性总是有对称的色散图。有趣的是，我们表明，通过结合手性和非互易材料的光子带图可以表现出光谱不对称性，使得。此外，它表明，在某些条件下，两个并列Tellegen介质层具有类似的偏置铁氧体板的电磁响应。
2015-05-05 physics.optics
Directional spontaneous emission in photonic crystal slabs
本文研究光子晶体平板中定向自发辐射与几何参数、发射体位置及偏振的关系，揭示通过实际材料结构精细调控集体量子光学现象的潜力。
2023-12-04 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Exotic leaky wave radiation from anisotropic epsilon near zero metamaterials
研究了双轴亚波长超材料的电磁波发射。对于可调各向异性结构，表现出沿给定的轴消失的介电响应，我们发现显着的变化与泄漏波辐射的发射能量的发射角。我们写封闭形式的能量传输速度和相应的辐射角$ϕ$的表达式，定义的辐射发射锥，都作为频率的函数，材料和几何参数。全波模拟证实了在这些结构中可以实现的广泛的方向性。
2011-05-04 physics.optics
