自相互作用一维阵列中光学激发的纳米分层
光学
2009-06-04 v2 原子与分子团簇
摘要
正如我们之前报道的[A. E. Kaplan and S. N. Volkov, Phys. Rev. Lett., v. 101, 133902 (2008)]，洛伦兹-洛伦兹理论关于稠密材料中局域场和原子极化均匀性的主要假设在有限原子群中不成立。这种均匀性在亚波长尺度被打破，系统可能表现出局域场和偶极极化的强烈分层，其分层周期远短于入射波长。在本文中，我们针对最基础的一维阵列情况进一步发展和推进该理论，并研究所谓的“局域子”(locsitons)及其驻波（分层）的纳米尺度激发，这些激发导致有限原子阵列中与尺寸相关的共振和相关的巨大场增强。局域子可能具有整个空间频率谱，从长波（某种程度上类似于铁磁畴）到超短波（相邻原子交替极化，类似于反铁磁自旋图案）。特别令人感兴趣的是新型的“混合”激发模式，它们与任何磁性类比都大相径庭。我们还研究了类Ising近邻近似与每个原子与阵列中所有其他原子相互作用的情况之间的差异。在后一种情况下，我们在无损耗系统中发现了无限多个“指数本征模”。在阵列中某些“神奇”原子数下，系统可能表现出自诱导（但场线性）的共振局域场抑制抵消。我们还研究了局域子的非线性模式，并发现对于最简单模式，无限阵列中存在光学双稳态和迟滞现象。
引用
@article{arxiv.0903.0045,
title = {Nanostratification of optical excitation in self-interacting 1D arrays},
author = {A. E. Kaplan and S. N. Volkov},
journal= {arXiv preprint arXiv:0903.0045},
year = {2009}
}
备注
39 pages, 5 figures; v2: Added the Conclusions section, corrected a typo in Eq. (5.3), corrected minor stylistic and grammatical imperfections