复杂色散系统中表面电磁波的本征自旋-动量动力学
光学
2022-06-08 v1
摘要
自旋-动量锁定是表面电磁场的本征属性，其研究促成了光子自旋晶格的发现及多样应用。先前，自旋-动量锁定中忽略了色散，导致与物理现实相悖的异常现象。此处，我们为表面波建立四个色散自旋-动量方程，普遍揭示横向自旋矢量与动量锁定。该锁定性质在电介质中遵循右手定则，而在色散金属/磁性材料中遵循左手定则。除色散外，结构特征亦可显著影响自旋-动量锁定。尤为显著的是，即便在纯偏振态下，亦揭示了源于耦合偏振椭圆率的异常纵向自旋。我们进一步通过设计旋转对称性，以多样光子拓扑晶格演示了自旋-动量锁定性质。这些发现为设计在手性量子光学中具有实际重要性的鲁棒纳米器件开辟了机遇。
引用
@article{arxiv.2202.09007,
title = {Intrinsic spin-momentum dynamics of surface electromagnetic waves in complex dispersive system},
author = {Peng Shi and Xinrui Lei and Qiang Zhang and Heng Li and Luping Du and Xiaocong Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.09007},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 4 figures in main text 36 pages, 15 figures and 81 equations in supplemental materials