随机阻抗表面缺陷对等离子体极化激元的散射：局域化与 outflow 的相互作用
光学
2023-07-19 v2 无序系统与神经网络
摘要
我们研究了表面TM偏振等离子体极化激元波（PPWs）被具有随机非均匀阻抗的平面金属-真空边界有限红色区域散射的问题。我们分析了将散射场与入射PPWs场联系起来的积分方程的解，该解对任意强度的散射以及导电半空间的耗散性质均成立。作为散射强度的度量，采用了模间散射算符的Hilbert范数。结果表明，散射强度不仅由随机阻抗的参数（方差、关联半径、非均匀区域长度）决定，还关键取决于金属衬底的电导率。对于积分算符范数较小的情况，入射表面等离子体极化激元（SPP）有效地辐射到真空中，将其部分能量损耗用于激发导电表面上方的准各向同性Norton型波。泄漏场的强度用阻抗的成对关联函数表示，其对入射波与散射波波数的依赖关系展示了观测类似于周期性晶格波散射中Wood异常现象的可能性。在强散射情况下，当散射算符范数相较于一变得很大时，向体内的辐射被高度抑制，PPW基本上从非均匀表面区域向后镜像反射。在无耗散导电半空间模型中，表面等离子体极化激元对任意小的导体极化率涨落都不稳定。在小散射算符范数时也会发生镜像反射，但此时它与SPP在无序区域内的Anderson局域化有关。
引用
@article{arxiv.2112.06315,
title = {he plasmon-polariton scattering by random-impedance surface defects: The interplay between localization and outflow},
author = {Yu. V. Tarasov and O. M. Stadnik and N. Kvitka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.06315},
year = {2023}
}