三维拓扑绝缘体对渡越辐射的修正

我们研究了具有磁电耦合特性的通用磁电介质（特别关注拓扑绝缘体）对渡越辐射的修正作用。为此，我们利用两个具有不同拓扑参数、介电常数和磁导率的拓扑绝缘体之间平面界面存在时的电磁场格林函数。我们采用远场近似结合最速下降法，得到电磁场的近似解析表达式。通过该方法，我们发现电场是球面波与侧面波的叠加，这两类贡献均可归因于纯粹的拓扑起源。在计算辐射的角分布后，我们发现，在远离界面的区域，辐射的主要贡献来自球面波。我们给出了拓扑绝缘体TlBiSe$_2$和磁电材料TbPO$_4$的典型辐射方向图。在超相对论情形下，来自磁电耦合的附加贡献显著增强了角分布的全局最大值。我们还给出了该情形下辐射频率分布的解析表达式。我们发现，在介电常数相等的极限下，仍存在具有纯粹拓扑起源、量级为拓扑参数平方的渡越辐射。