等离子体晶体均匀化中的洛伦兹共振
光学
2021-12-22 v2 数学物理
math.MP
摘要
我们将由二维纳米介电 inclusions 构成的等离子体晶体中的洛伦兹共振解释为共振材料特性与静电性质的几何共振之间的相互作用。此类等离子体晶体的一个例子是周期性排布于非磁性块体介电体中的石墨烯纳米片。我们在小尺度周期的长度尺度上识别出了局部几何共振。从材料角度看，石墨烯表面呈现出由 Drude 模型刻画的色散表面电导。这些现象共同导致了在由表面几何与表面电导控制的频率处产生洛伦兹共振。块体超材料有效介电张量频率响应中发现的洛伦兹共振被证明由一个显式公式给出，其中材料特性与几何共振是解耦的。该公式是严格的，并直接由描述异质结构内部局部静电场的正确子场得出。我们的分析发现可作为一种高效计算工具，用以描述周期性光学器件的一般频率依赖关系。作为一个具体例子，我们研究了由纳米管和纳米带组成的两种原型几何结构。
引用
@article{arxiv.2009.12166,
title = {Lorentz Resonance in the Homogenization of Plasmonic Crystals},
author = {Wei Li and Robert Lipton and Matthias Maier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.12166},
year = {2021}
}