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全介质$\mu<0$超结构中的局域磁等离激元

光学 2015-06-12 v2 无序系统与神经网络 介观与纳米尺度物理

摘要

超材料已知展现出自然界中不存在的多种电磁特性。我们表明,由深亚波长、高介电常数谐振球组成的全介质(非磁性)系统具有有效的负磁导率(而介电常数为正且较小)。由于经典电动力学中电磁波方程的对称性,在此类超材料构成的超球中可以激发局域“磁”等离激元共振。这一现象通过偶极子耦合近似进行了理论论证,并对真实球体进行了数值模拟,结果与有效介质理论预测的具有等效材料属性的同种超球散射过程的精确解析解完全一致。我们还研究了该现象作为超结构内结构有序度函数的涌现规律。实现有效负磁导率的普适条件将亚波长球的介电常数和尺寸与临界填充率联系起来。我们的提议为(全介质)磁等离激元学铺平了道路,并带来了丰富的迷人应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1411.6548,
  title  = {Localized magnetic plasmons in all-dielectric mu<0 metastructures},
  author = {R. Paniagua-Dominguez and L. S. Froufe-Perez and J. J. Saenz and J. A. Sanchez-Gil},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1411.6548},
  year   = {2015}
}

备注

7 pages, 4 figures; figure 3 modified and new figure (4) added, with corresponding discussion