等离子体晶体的均匀化：寻求 epsilon-near-zero 效应
数值分析
2019-04-22 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
通过渐近分析与数值模拟，我们推导并研究了一类均匀化麦克斯韦方程组，适用于周期性排布并嵌入非均匀各向异性介电基体中的导电材料薄层。该结构源于设计等离子体晶体以实现无相位延迟（epsilon-near-zero 效应）电磁波传播的需求。我们的微观模型包含了每片薄层的二维（2D）材料的表面电导率，以及沿薄层可能边缘通过线电导率对应的线电荷密度。我们的分析推广了先前 Bloch 波方法固有的平均原理。我们研究了发现的物理含义。特别地，我们强调了向量值校正子场的作用，其表达了二维材料上表面波的微观模式。我们展示了我们的均匀化过程如何为以下计算研究奠定基础：相当一般几何形状的有效光学响应，以及二维材料等离子体学中的复杂设计问题。
引用
@article{arxiv.1809.08276,
title = {Homogenization of plasmonic crystals: Seeking the epsilon-near-zero effect},
author = {Matthias Maier and Marios Mattheakis and Efthimios Kaxiras and Mitchell Luskin and Dionisios Margetis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.08276},
year = {2019}
}