Subwavelength plasmonic chain for magneto-optics enhancement
研究了亚衍射等离子体激元链中磁光效应的增强。我们表明,在一个周期性的链的等离子纳米粒子嵌入在磁光介质中,传播的导模是伴随着旋转的电偶极子(法拉第效应)。每1 μm的旋转角比相同体磁光介质中的旋转角大两个数量级。我们还表明,欧姆损失的影响可以显着降低通过使用由活性核壳纳米粒子(spasers)的增益辅助链。在这样的磁光脉冲阵列的偶极子模式表现出高值的法拉第旋转和传播长度。
2013-10-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetized spiral chains of plasmonic ellipsoids for one-way optical waveguides
当等离子体纳米粒子的线性链受到纵向磁场的作用时,它表现出光学法拉第旋转。如果磁化的纳米颗粒是排列为螺旋链的等离子体椭球体,则法拉第旋转和几何螺旋旋转(结构手性)之间的相互作用可以强烈地增强非互易性。这种相互作用形成了一个波导,它只允许在四个不相交的频带内单向传播;每个方向两个频带。
2010-11-14 physics.optics
Skyrmion Generation in a Plasmonic Nanoantenna through the Inverse Faraday Effect
本文研究利用金纳米环暗模式在逆法拉第效应感生磁场中产生斯格明子拓扑结构,揭示反向传播光电流实现金磁化的机制,为超快数据写入与处理提供新途径。
2024-02-27 physics.optics
Dark Mode - Faraday Rotation Synergy for Enhanced Magneto-Optics
我们研究暗模式等离子体作为增强磁光平台的功效。小粒子的暗模是由两个强度相等但相互对立的偶极激发共存而成的。这两个相对的偶极子中的每一个甚至可以在暗模式频率处或附近谐振,但是净偶极矩由于相对偶极子之间的相互抵消而消失。我们表明,施加外偏磁可以减轻强烈的相消干涉。此外,在外部磁偏置下,等离子体激元粒子的相反暗共振在相反方向上移动,并产生极其敏感的法拉第旋转区域。我们发现,在无损的类银粒子的磁化暗共振可以提供超过20度的旋转下的磁场的顺序为1-2特斯拉,表现出磁等离子体激元活动,是2-3个数量级大于在传统的等离子体激元粒子相同的材料。
2016-11-27 physics.optics
Engineering Magnetization with Photons: Nanoscale Advances in the Inverse Faraday Effect for Metallic and Plasmonic Systems
本综述探讨了在等离激元架构中工程化逆法拉第效应的最新进展,连接了从经典到量子的理论基础与亚皮秒泵浦探测实验,强调通过纳米结构设计实现磁化控制,并指出预测与测量值间存在数量级差异这一关键挑战及未来探针开发方向。
2025-06-30 physics.optics
Strong transient magnetic fields induced by THz-driven plasmons in graphene disks
本研究利用石墨烯圆盘在3.5 THz等离激元共振频率下,通过圆偏振激发产生极高效的瞬态磁场,强度约0.7 T,并经超快法拉第旋转证实。
2023-07-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
The marriage of plasmonics, magnetism, acoustics and ultrafast optics
表面等离子体激元(SPP或SP)是沿金属/电介质界面传播的电磁波,存在于很宽的频率范围内。它们已经变得流行,因为它们的亚波长限制和执行超灵敏光学测量的可能性。在纳米纤维技术和超快激光技术的巨大进步的推动下,SP纳米光学的应用超出了纳米等离子体的边界。在这里,我们回顾如何使用新的混合多层结构结合不同的功能,允许开发有源等离子体器件和新的计量。磁等离激元,声等离激元和使用超短SP脉冲产生高能光电子代表了几个例子,如何结合在各个子领域开发的想法可以用来产生新的知识,提出大量令人兴奋的应用在纳米光子学。
2012-07-11 physics.optics
The Faraday effect in magnetoplasmonic nanostructures with spatial modulation of magnetization
研究了具有非均匀、周期性调制空间磁化强度分布的磁等离子体纳米结构中的磁光法拉第效应。结果表明,在这样的纳米结构的法拉第效应可以经历的等离子体激元和波导光学模式激发的光谱范围内的共振增强。这对于$s$和$p$ -偏振光都发生。这种效应可以用于磁性材料中短自旋波的光谱选择性检测。
2022-05-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmonic Metasurfaces for Magnetic Skyrmion Control via the Inverse Faraday Effect
Sorbonne Université, CNRS, Institut des NanoSciences de Paris, INSP(索邦大学,法国国家科学研究中心,巴黎纳米科学研究所);School of Optoelectronic Engineering and Instrumentation Science, Dalian University of Technology(大连理工大学光电工程与仪器科学学院);Instituto de Engenharia de Sistemas E Computadores – Microsistemas e Nanotecnologias (INESC MN)(系统计算机工程研究所-微系统与纳米技术);Institute of Condensed Matter and Nanosciences, Université Catholique de Louvain(天主教鲁汶大学凝聚态与纳米科学研究所);School of Electronic and Information Engineering, Ningbo University of Technology(宁波理工学院电子与信息工程学院);Blackett Laboratory, Department of Physics, Imperial College London(伦敦帝国理工学院物理系布莱克特实验室);London Centre for Nanotechnology, Imperial College London(伦敦帝国理工学院伦敦纳米技术中心);Laboratoire Albert Fert, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学CNRS-Thales阿尔伯特·费尔特实验室)
通过反法拉第效应在等离激元超材料中生成光驱动的Skyrmion晶体,为超快磁性过程控制和下一代数据存储技术奠定基础。
2026-10-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
High optical magnetism of dodecahedral plasmonic meta-atoms
在人造复合材料中产生的对光的磁响应在幅度上与自然电响应相当,可以为纳米级的光的精细转向提供宝贵的控制参数。然而,在许多实验实现中,人工超原子的磁响应太弱,因此需要具有增加的磁极化率的新设计。数值模拟表明,几何等离子体纳米结构的基础上的理想模型的柏拉图固体是很好的候选人,在可见光的强光学磁性的生产。受此模型的启发,我们开发了一种自下而上的方法来合成由十二个位于十二面体表面中心的金补丁组成的等离子体纳米簇。在整个可见光范围内测量了光诱导的电偶极子和磁偶极子的散射。在共振时的磁响应与电响应的比率比在相同大小的无序等离子体簇(等离子体树莓)上测量的对应物高三倍。数值模拟证实了实验测量的磁响应。
2019-03-21 physics.optics
Faraday Rotation and Circular Dichroism Spectra of Gold and Silver Nanoparticle Aggregates
研究了贵金属纳米粒子团簇的磁光响应。我们考虑粒子的光致偶极子之间的相互作用。在磁场的存在下,最简单的非手性簇,二聚体,表现出圆二色性(CD)。二聚体的CD取决于磁场和光波矢量的方向。稠密星系团的CD对磁场的依赖性很弱。在从簇散射时,具有偏振方位$φ$的入射线偏振光变为椭圆偏振。偏振方位角旋转和椭圆度角变化是$2 φ$的正弦函数。团簇的各向异性和手征性控制了这些正弦函数的振幅和偏移。法拉第旋转和法拉第椭圆率也是$2 φ$的正弦函数。在表面等离子体激元频率附近,法拉第旋转和法拉第椭圆率增大。
2012-12-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Practical Limits of Achieving Artificial Magnetism and Effective Optical Medium by Using Self-Assembly of Metallic Colloidal Clusters
金属胶体团簇(所谓的等离子体元分子)的自组装已被视为一种通用的,但非常有效的方法,用于在光学频率(包括可见光和近红外(NIR)区域)下表现出人工磁性的超材料的实现。事实上,等离子体元分子概念的几个证明已经成功地在理论和实验上得到了证明。然而,这种自组装策略几乎没有被使用,仍然是一种未充分利用的方法。例如,等离子体元分子的自组装和光学利用一直局限于结构的离散单元;由等离子体元分子制成的有效光学介质的物质化具有高度挑战性。在这项工作中,我们从理论上探讨了自组装技术的实际限制,用于制造光学磁性超材料。
2018-11-20 physics.optics
Optomagnetism with plasmonic skyrmion
本文研究等离激元 Néel 斯格明子的光磁效应,证明聚焦径向偏振涡旋光束产生的斯格明子最适合在金薄膜中诱导静磁场,为全光磁化翻转等应用提供新自由度。
2024-04-04 physics.optics
Active tuning of plasmon damping via light induced magnetism
等离子体纳米结构的圆偏振光激发导致其电子的相干循环运动,这反过来又引起强的光诱导磁化-一种被称为逆法拉第效应(IFE)的现象。在这项研究中,我们报告如何IFE也显着降低等离子体阻尼。通过将入射到非手性等离子体纳米结构上的光偏振态从线性调制到圆形,我们观察到在10^9 W/m^2连续波(CW)光激发下,反射率可逆增加了78%,同时光场浓度增加了35.7%。在存在外部施加的磁场(0.2 T)的情况下,还监测了等离子体激元阻尼降低的这些特征。结合的相互作用允许估计光致磁化,其对应于圆极化CW激发(10^9 W/m^2)期间约1.3 T的有效磁场。我们合理化的洛伦兹力作用于循环电子轨迹的等离子体激元阻尼观察到的减少。我们的研究结果概述了主动调制金属中的固有损耗的策略,从而通过编码在入射光的偏振态中的光磁效应来调制光模质量和场集中。
2022-01-19 physics.app-ph physics.optics
Magneto-Plasmonics and Resonant Interaction of Light with Dynamic Magnetisation in Metallic and All-Dielectric Nanostructures (Review)
在纳米尺度上结合等离子体和磁性的重大兴趣在与纳米结构中光-磁-物质相互作用的共振增强有关的光子学和磁性部门中获得了动力。这些努力产生了大量的文献,难以在有限的时间内收集和消化。此外,两个研究部门之间的成果交流不足。因此,这篇综述论文的目标是弥合这一差距,从两个不同的角度:磁等离子体,磁振子和磁化动力学磁等离子体领域的最新进展的概述。预计这种演示风格将使这篇评论论文引起普通物理观众和研究光子学、等离子体学、磁性纳米结构的布里渊光散射光谱和磁光克尔效应磁力学的专家的特别兴趣,以及自旋波的超快全光和太赫兹波激发。此外,读者感兴趣的一个新的,迅速崛起的领域,全电介质纳米光子学将找到一个部分关于全磁介电纳米结构。
2015-02-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical Magnetism in Planar Metamaterial Heterostructures
利用人工光学磁性需要相当复杂的二维和三维结构,例如分裂环和渔网超材料以及具有非平凡磁性的纳米颗粒。相比之下,即使在平面和无图案的一维(1D)布置中,例如金属/电介质多层超材料,也可以定制介电性质。这些系统由于其双曲线和等离子体响应而被广泛研究,然而,基于它们不具有有趣的磁性的普遍共识,这被认为仅限于TM偏振。在这项工作中,我们同时解决这两个看似无关的问题,通过概念性地提出并实验性地证明平面一维超材料中的人工磁性机制。我们的实验表明,金属/高折射率介电双曲超材料的磁响应可以是各向异性的,导致磁双曲色散的频率制度。我们调查我们的结果TE极化的影响,并表明,这样的系统可以支持TE界面结合态,类似于他们的TM同行,表面等离子体激元。我们的研究结果简化了结构的复杂性定制人工磁性光刻免费系统和推广的概念,等离子体和双曲性质,包括TE和TM偏振在光频率。
2017-05-06 physics.optics
Surface plasmon-mediated nanoscale localization of laser-driven sub-THz spin dynamics in magnetic dielectrics
利用飞秒激光脉冲实现自旋的超快全光控制是光子学和磁学交叉点的研究热点之一,直接影响着未来的磁纪录。揭示光辅助记录机制,以增加位密度超过衍射极限,而不过度加热的记录介质是一个开放的挑战。在这里,我们表明,在混合金属-电介质结构中的表面等离子体激元极化激元可以提供反法拉第效应的空间限制,介导的激发本地相干自旋旋进0.41太赫兹频率。我们证明了两个数量级的增强的激发效率在表面等离子体共振内的100 nm层的介电石榴石。我们的发现拓宽了超快自旋等离子体的视野,并打开了通往纳米尺度非热光磁纪录的途径。
2017-12-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Perspective: Plasmon antennas for nanoscale chiral chemistry
等离子体纳米天线被广泛用于分子系统的化学和生物超传感,用于提高分子的发射和能量传递性能,用于纳米催化,并用于构建先进的混合纳米结构。在这方面,我们重点介绍了等离子体纳米天线在纳米手性化学和分子磁性研究中的最新进展。我们概述了纳米等离子体激元和纳米光学在实现手性选择性分子合成和分离中的决定性作用,以及通过在分子水平上潜在地合并手性和磁性来精确控制这些过程的方式。我们给出了我们的看法,这些见解可能会导致出现令人兴奋的新的基本概念,在纳米材料科学。
2019-10-14 physics.app-ph physics.bio-ph physics.chem-ph
Exceptionally high Verdet constant in gold nanodisc arrays
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Indian Institute of Technology Bombay(孟买印度理工学院);University of Münster(明斯特大学);Lomonosov Moscow State University(莫斯科罗蒙诺索夫国立大学);CSIR-National Physical Laboratory(印度科学工业研究理事会国家物理实验室)
金纳米盘阵列通过等离子体共振实现极高的Verdet常数,为磁光效应在光电子器件中的应用提供了新途径。
2025-12-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nanoscale magnetophotonics
该观点调查了科学和技术的最新技术和未来前景,采用纳米限制光(纳米光子学和纳米等离子体)与磁性相结合。我们把这个领域广泛地称为纳米磁光子学。我们包括一个一般性的介绍领域,并描述了新兴的磁光效应的磁等离子体和磁光子纳米结构支持本地化和传播等离子体。特别注意的是磁等离子体晶体与横向磁化和相关的纳米光子非互易效应,并在纳米结构的周期性阵列的磁光效应。我们也给出了这些系统在生物和化学传感,以及在光的偏振和相位控制的应用的概述。我们进一步回顾了非线性磁光子学,半导体自旋等离子体,以及光磁学和纳米光学超快控制磁学和自旋电子学的一般原理和应用。
2020-02-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
An inverse Faraday effect through linear polarized light
逆法拉第效应(IFE)允许仅通过光学激发产生磁场。自60年代发现以来,人们认为只有椭圆偏振或圆偏振才能通过这种磁光现象磁化物质。在这里,我们演示了通过光的线性偏振的IFE的生成。这个新的物理概念是由等离子体纳米天线对光的局部操纵产生的。我们证明了当入射光的偏振方向不平行于金纳米棒的长轴时,线偏振激发的金纳米棒通过IFE产生非零磁场。我们表明,这种不对称性产生热点的局部非零自旋密度(局部椭圆偏振态),引入超圆光的概念,允许这种磁化。此外,通过改变相对于纳米天线的入射线极化的角度,我们证明了磁场取向的按需翻转。最后,这种线性IFE产生的固定磁场比金纳米颗粒在通过圆偏振和经典IFE激发时产生的磁场强25倍。通过IFE在等离子纳米结构中产生固定磁场是目前唯一允许在纳米级产生超短、强磁场脉冲的技术。因此,它在磁畴的超快控制中得到应用,不仅在数据存储技术中,而且在诸如磁捕获、磁skyrmion、磁圆二色性、自旋控制、自旋进动、自旋电流和自旋波等研究领域中得到应用。
2022-06-02 physics.optics
Extraordinary Magnetooptics in Plasmonic Crystals
等离子体已经吸引了相当大的兴趣,因为它允许在纳米尺度上的光的本地化。等离子体功能材料的制备是集成纳米光子学的一个突破。这类系统可能表现出丰富多样的新现象,也具有巨大的应用潜力。特别地,磁光材料是有吸引力的,因为它们可以经由外部磁场提供对激光和表面等离子体的超快控制。在这里,我们展示了一种新的磁光材料:一维等离子体激元晶体形成的周期性穿孔的贵金属膜上的铁磁介质膜。它提供了巨大的法拉第和克尔效应,通过观察Ebbesen的非凡透射峰附近的横向克尔效应增强了三个数量级来证明。表面等离子体激元在这种增强中起着决定性的作用,因为克尔效应敏感地依赖于它们的性质。等离子体晶体可以在传输中操作,使得其可以在用于电信、等离子体电路、磁场感测和全光磁数据存储的设备中实现。
2010-11-10 cond-mat.other physics.optics
Active Magnetoplasmonics with Transparent Conductive Oxide Nanocrystals
磁等离子体激元技术在设计有源光学元件方面具有很大的应用前景:利用磁场调制等离子体激元共振条件可以提高折射传感器和纳米光子光学器件的性能。然而,现实生活中的应用受到磁等离子体三元悖论的阻碍:1)良好的等离子体金属具有尖锐的光学共振,但具有低的磁光响应; 2)磁性金属具有强的磁光响应,但具有非常宽的等离子体共振; 3)混合两种组分会降低两种特征的质量。为了克服三难困境,我们使用了不同种类的材料,透明导电氧化物纳米晶体(NC)在近红外等离子体响应。虽然是非磁性的,但它们结合了大的回旋频率(由于小的电子有效质量)和尖锐的等离子体共振。我们用F和In掺杂的CdO(FICO)和Sn掺杂的In2O3(ITO)NC对该概念进行基准测试,以提高磁光法拉第旋转和椭圆率,达到非磁性等离子体材料的最高磁光响应,并超过最先进的铁磁纳米结构的性能。这些纳米颗粒的磁等离子体响应是合理的分析模型的基础上激发的圆形磁等离子体模式。最后,概念验证实验证明了FICO NC相对于磁等离子体折射传感的当前技术水平的优异性能,接近领先的局部等离子体折射方法的灵敏度,具有不需要复杂曲线拟合的优点。
2021-04-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
A Reversed Inverse Faraday Effect
本研究通过在等离子体纳米结构中操纵光的自旋密度,提出并验证了一种反向逆法拉第效应,该效应具有手性,为利用非偏振光超快操控磁畴及相关自旋过程开辟了新途径。
2023-05-23 physics.optics
Optical Magnetic Response in a Single Metal Nanobrick
反对称局域表面等离子体被证明在一个单一的银纳米带夹在SiC层。通过采用反对称局域表面等离子体激元的共振,我们使单金属纳米砖产生光学磁性,在蓝色和紫色的光范围内,以及在紫外光范围的一部分。解释了物理机制。
2011-02-14 physics.optics
Broadband optical magnetism in chiral metallic nanohole arrays by shadowing vapor deposition
我们表明,宽带光磁性可以通过将多尺度的三维金属元到Z形纳米孔阵列实现。宽带效应起因于在不同波长处的元元件中的多个磁共振的激发。此外,由于元元件的手性排列,纳米孔阵列对左旋和右旋圆偏振入射光表现出大的透射差异。更重要的是,我们已经实现了实验上的银纳米孔阵列的光学范围内的使用阴影气相沉积方法制造的宽带行为。我们的研究为在可见频率实现宽带人工磁性开辟了新的机会,这使得等离子体生物传感器或能量集中器的可能应用成为可能。
2021-06-22 physics.optics
Wide band enhancement of the transverse magneto-optical Kerr effect in magnetite-based plasmonic crystals
对磁铁矿基磁等离子体晶体中的横向磁光克尔效应进行了实验和理论研究。我们分析角度分辨TMOKE光谱从两种类型的结构,其中贵金属条纹被纳入一个薄的磁铁矿膜内或位于顶部的一个均匀的膜。一个多个宽带增强的TMOKE信号传输证明。复介电常数和回转实验确定使用椭圆偏振技术以及法拉第旋转和椭圆率测量。所获得的参数用于严格的耦合波分析(RCWA)计算研究的光学共振。我们的透过率和TMOKE的RCWA计算与实验数据符合得很好。在TMOKE增强的指导和等离子体激元模式的作用被揭示。我们证明,TMOKE提供了丰富的信息,所研究的光学共振。
2019-10-28 physics.optics
Magnetoplasmonics: current challenges and future opportunities
本文回顾了纳米级磁等离激元学的最新进展、挑战与未来机遇,探讨了在受限几何结构中融合磁性与等离激元以实现相互控制的新兴方向,并展望了中红外光驱动自旋电子学及新材料等前沿发展。
2022-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nanoscale confinement of all-optical switching in TbFeCo using plasmonic antennas
在过渡金属-稀土合金GdFeCo 1 -5中首次观察到了飞秒激光脉冲引起的磁畴全光开关(AOS)现象;这一现象表明了光学控制磁性的潜力,可用于更快发展的未来磁纪录技术。由于在其他材料中发现了相同的效果,包括无RE磁性多层膜,AOS的技术潜力最近有所增加。然而,为了在技术上有意义,AOS必须与传统存储设备的位密度竞争,将光学切换的磁性区域限制在远低于衍射极限的尺寸。在这里,我们展示了可重复的和强大的全光开关的磁畴的53 nm大小的亚铁磁TbFeCo合金使用金等离子体天线结构。使用X射线共振全息成像在等离子体天线周围和下方对受限的纳米级磁反转进行成像。我们的研究结果表明,未来的AOS-based磁纪录技术的潜力。
2014-09-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
All-optical directional switching of non-thermal photocurrents in plasmonic nanocircuits
Sorbonne Université, CNRS, Institut des NanoSciences de Paris, INSP(索邦大学,法国国家科学研究中心,巴黎纳米科学研究所);Université Bourgogne Europe, CNRS, Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne ICB UMR 6303(勃艮第欧洲大学,法国国家科学研究中心,勃艮第卡诺跨学科实验室);School of Electronic and Information Engineering, Ningbo University of Technology(宁波工程学院电子与信息工程学院)
本研究通过等离子体金线实现非热光电流的全光方向控制,利用反法拉第效应和偏振调制技术,实现了亚波长尺度上的电流反转,为超快芯片内处理的可重构全光纳米电路提供了新方法。
2025-12-01 physics.optics
Harnessing Plasmonic Heating For Switching In Antiferromagnets
Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University(浙江大学高等研究院);Department of Physics and State Key Laboratory of Surface Physics, Fudan University(复旦大学物理系和表面物理国家重点实验室);Institute of Physics, Johannes Gotenberg-University Mainz(约翰内斯·哥廷根大学美因茨物理研究所)
本研究通过等离子体加热在反铁磁体中实现可逆开关,无需磁场或电流,展示了低能耗的光磁操控方法。
2026-04-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Surface-plasmon opto-magnetic field enhancement for all-optical magnetization switching
近年来,对更快的磁化切换速度和更低的能量消耗的需求推动了自旋电子学领域。磁性隧道结是最先进的自旋电子存储器件,其中存储层的磁化通过自旋转移矩或自旋轨道矩相互作用来切换。而这些新的自旋扭矩相互作用的电子自旋为基础的设备和存储器的潜力,开关速度被限制在ns制度的旋进运动的磁化。基于逆法拉第效应的全光磁化开关已被证明是实现ps速度磁化开关的一种有吸引力的方法。利用圆偏振光已经成功地证明了薄膜的磁化反转。然而,尚未描述用于高密度存储器模块中的芯片上纳米磁体的全光切换的方法。在这项工作中,我们建议使用等离子体,与CMOS兼容的等离子体材料,实现在纳米磁体的片上磁化反转。等离子体允许光被限制在比光的衍射极限小得多的尺寸中。这又产生更高的局部电磁场强度。在这项工作中,通过模拟,我们表明,使用局部表面等离子体共振,它是可能的光耦合到纳米磁体,并实现显着更高的光磁场值相比,自由空间光激发。
2017-05-03 physics.optics
Routing the emission of a near-surface light source by a magnetic field
磁光现象,如法拉第效应和克尔效应,在控制通过介质传播的光场的偏振和强度方面起着决定性的作用。其中光发射的方向取决于外部磁场的取向的强度效应是特别感兴趣的,因为它们可以用于路由光。我们报告一类新的横向发射现象的光源位于附近的一个表面,其中的方向性是建立垂直于外部施加的磁场。我们演示了稀磁半导体量子阱中激子的发射路径。由于在金属-半导体界面处产生等离子体自旋通量,在混合等离子体半导体结构中方向性显著增强。
2017-12-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magneto-optical response enhanced by Mie resonances in nanoantennas
利用外加磁场控制光是调制光的强度和偏振的重要方法之一。纳米尺度的磁光效应通常在磁光子晶体、纳米结构杂化材料或磁等离子体晶体中观察到。外部磁场的间接作用(例如通过法拉第效应)可以通过自然材料在光学频率下表现出可忽略的磁性来解释。然而,超材料的概念通过设计人工亚波长超原子来克服自然界施加的这一限制,该超原子支持强磁响应,通常称为光磁,即使它们由磁性材料制成。基本问题是外部磁场与超材料结构的光致磁响应之间的相互作用的效果是什么。在这里,我们朝着回答这个基本问题迈出了第一步,并证明了由于光学磁性纳米天线晶格的磁光响应的多重增强。
2017-07-12 physics.optics
Nanofabricated media with negative permeability at visible frequencies
我们报告了一种纳米制造介质,由电磁耦合对金点与几何仔细设计在10纳米的水平。该介质在可见光频率下表现出强的磁响应,包括具有负μ的频带。磁性的产生是由于四极等离子体共振的激发。我们的方法首次表明了光频磁性的可行性,并为可见光学的磁性和左手成分铺平了道路。
2005-04-25 physics.optics
Acoustic, phononic, Brillouin light scattering and Faraday wave based frequency combs: physical foundations and applications
频率梳(FC)-包含等距相干峰的频谱-使研究人员和工程师能够高精度地测量复杂信号的频率,从而彻底改变了传感,计量和通信领域,并使基础科学受益。虽然迄今为止大多数光学FC已经发现了广泛的应用,但是通常可以使用光以外的波来生成FC。在这里,我们回顾和总结最近的成就,在新兴领域的声学频率梳(AFC),包括声子FC和相关的声光,布里渊光散射和法拉第波为基础的技术,使声子激光器,量子计算机和先进的振动传感器的发展。特别是,我们的讨论集中在AFC在各种物理,化学和生物系统的条件下,使用光,因此光学FC,面临技术和基本的限制,这是,例如,在水下距离测量和生物医学成像应用的情况下,在精密测量的潜在应用。这篇评论文章也将是感兴趣的读者寻求讨论不同类别的AFC的具体理论方面。为此,我们支持主流的讨论,我们的原始分析和数值模拟的结果,可用于设计使用液体中气泡的振荡,液滴的振动和金属纳米结构中布里渊光散射的等离子体增强产生的AFC的光谱。我们还讨论了无毒的室温液态金属合金在AFC发电领域的应用。
2022-05-04 cond-mat.soft nlin.CD physics.class-ph
Magnetoplasmonic design rules for active magneto-optics
光偏振旋转器和非互易光隔离器是光子学技术中必不可少的组成部分。这些宏观无源器件通常基于磁光法拉第和克尔偏振旋转。磁等离子体-磁性和等离子体的结合-是一个有前途的路线,使这些设备的纳米级。我们介绍了高度可调的主动磁等离子体元件的设计规则,我们可以定制的振幅和符号的克尔响应在一个广泛的光谱范围。
2014-11-26 physics.optics
Linearly-polarized few-cycle pulses drive carrier envelope phase-sensitive coherent magnetization injection
本文从理论上证明线偏振少周期脉冲可通过时间反演对称性破缺实现载波包络相位敏感的相干磁化注入,并揭示该效应在无CEP稳定条件下仍可观测,为超快磁调控提供新途径。
2025-07-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
In-plane optically tunable magnetic states in 2D materials via tailored femtosecond laser driving
本研究通过定制飞秒激光驱动,在二维材料中实现了对平面内磁态的三维全光学控制,展示了瞬态磁性的相干调控方法。
2025-12-16 physics.optics
Photo-induced Magnetic Force Between Nanostructures
从理论上研究了光频下纳米结构间的光致磁力。由于自然磁性随频率的增加而消失,目前光学磁效应还没有应用于扫描探针显微镜。另一方面,工程纳米结构中的人工磁性导致了可测量的光学磁性的发展。在这里,两个例子的纳米探针,能够产生强磁偶极场在光频率进行了研究:首先是一个理想的磁性极化纳米球,然后是一个圆形簇的银纳米球,有一个类似的集体等离子体共振等效于磁偶极子。磁力基于纳米结构极化率(即感应磁偶极子)和磁近场评估来评估。作为一个初步评估的磁性纳米探针检测磁力的可能性,我们考虑两个相同的磁极化纳米探针和观察磁力的皮牛顿的顺序,从而使其在检测范围内的常规原子力显微镜在环境压力和温度。磁力的检测是研究光磁跃迁的一种很有前途的方法,可以作为创新光谱应用的基础。
2015-11-04 physics.optics
Tunable magnon emission from a nano-optomagnet
本文提出通过聚焦微波调制激光到Au纳米盘,利用等离激元增强逆法拉第效应向钇铁石榴石薄膜发射可调谐磁振子,实现了完全由光学调制控制的纳米尺度宽带磁振子源。
2025-07-14 physics.app-ph physics.optics
Nonlinear Optics of optomagnetics: Quantum and Classical Treatments
光磁学作为一个交叉光学、磁学和材料科学的新兴研究领域而出现。本文从非线性光学的角度出发,提出了一个微观量子力学模型和一个宏观经典模型来描述光磁效应。我们的自洽量子力学公式考虑所有订单的扰动场和结果不仅在寻找广义Pitaevskii的关系,其中光致磁化强度可以扩大光功率方面,但也提供了紧凑的光学回转矢量系数的解析表达式。然后基于非谐波Drude-Lorentz模型开发经典处理,该模型表明光致DC磁化与光功率的奇次谐波成比例。揭示和讨论了量子结果与经典结果的差异。考虑到一个pomp探针设置,我们描述了如何探测光信号可以传播下来的光磁介质,即一种介质,是由强烈的圆偏振泵浦光磁化,通过其介电常数张量,并找到光传播特性。本文讨论了由圆双折射和线双折射引起的逆法拉第效应和Cotton-Mouton效应,并解析地求出了它们的费尔德常数。
2020-09-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetophotonics for sensing and magnetometry towards industrial applications
磁性纳米结构维持不同种类的光学模式已被用于磁力测量和无标记超灵敏折射率探测,其中的主要挑战是实现能够将该技术从研究实验室转移到智能工业的紧凑设备。该观点讨论了实现创新传感器的最新技术和新兴趋势,这些传感器包含新的架构和材料,利用外部施加的磁场主动操纵其光学特性的独特能力。除了传播和局部等离子体场的成熟使用之外,在所谓的磁等离子体中,我们还确定了用于传感的全电介质平台的新潜力,以克服金属部件固有的损耗。在描述最近的进展,重点放在几个可行的工业应用,试图给我们的愿景,这个有前途的研究领域合并光学,磁学和纳米技术的未来。
2021-10-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics