面向极端纳米光学的正则准简正模分析通用框架

与极局域场相关的光学现象应结合非局域与量子效应来理解，这给用本征模图像概念化物理机制带来了困难。本文首先提出一个广义洛伦兹模型，用于在线性平均场近似下描述一般非局域介质，并将无源麦克斯韦方程组表述为线性特征值问题以定义准简正模。随后我们引入模态的正交归一化方案，并建立适用于一般非局域介质的正则准简正模框架。文中以量子流体动力学模型描述的金属以及具有非局域响应的极性介电体为例给出了显式形式。该框架首次实现了量子隧穿区中模态转变的直接模态分析，并提供了超越通常远场光谱分析的物理洞见。应用于非局域极性介电体时，该框架还揭示了纵向声子极化激元在光学响应中的重要作用。