Mie 共振介电粒子的非局域响应
光学
2020-09-09 v2
摘要
Mie 共振高折射率介电粒子是现代全介电光子学的核心。在许多情况下，它们对外场的响应可由偶极模型很好地描述，该模型忽略高阶多极子的激发。在此情形下，通常假设由外场感生的偶极矩等于粒子极化率张量与粒子中心处场强的乘积。本文中，我们证明非球形亚波长介电粒子的偶极响应要复杂得多，因为偶极矩不仅由粒子中心处的场决定，还由场的二阶空间导数决定。正如我们所证明的，这种非局域响应在散射截面中出现 anapole 极小值的附近尤为显著。我们考察了微波频段高折射率介电圆盘与近红外硅纳米盘的激发，应用群论分析并提取偶极矩的非局域修正。将离散偶极模型扩展以包含偶极响应的非局域性，我们展示了与全波数值模拟更好的一致性。这些结果为 Mie 共振非球形粒子的元光学以及基于它们的超材料与超器件提供了重要见解。
引用
@article{arxiv.2001.11731,
title = {Nonlocal response of Mie-resonant dielectric particles},
author = {Daniel A. Bobylev and Daria A. Smirnova and Maxim A. Gorlach},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.11731},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 6 figures