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纳米尺度电磁学的通用理论与实验框架

光学 2019-12-18 v1 介观与纳米尺度物理 材料科学

摘要

局域体响应函数(如介电常数)与宏观麦克斯韦方程完全规定了经典电磁问题,其中仅出现波长 λ\lambda 与几何尺度。上述对内在电子长度尺度 LeL_{\text{e}} 的忽略导致在纳米极限下最终失效。在此,我们提出处理纳米尺度电磁现象的通用理论与实验框架。该框架以表面响应函数——即已知的 Feibelman dd-参数——为特征,其重新引入了缺失的电子长度尺度。作为框架的一部分,我们确立了测量这些复色散表面响应函数的实验步骤,其由准正模微扰理论及在典型多尺度结构——膜耦合纳米谐振器(其特征尺寸可与 LeL_{\text{e}}λ\lambda 相比拟)中观测到的显著非经典效应(超过 30% 的谱移及 Kreibig 型展宽的失效)——所实现。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.03988,
  title  = {A General Theoretical and Experimental Framework for Nanoscale Electromagnetism},
  author = {Yi Yang and Di Zhu and Wei Yan and Akshay Agarwal and Mengjie Zheng and John D. Joannopoulos and Philippe Lalanne and Thomas Christensen and Karl K. Berggren and Marin Soljačić},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.03988},
  year   = {2019}
}

备注

7 pages, 4 figures, supplementary included as ancillary file