在纳米尺度裁剪和调控光-物质相互作用的新方法

本论文中，我们提出新的、多功能的方案来控制纳米尺度下的光-物质相互作用。在论文的第一部分，我们设想了一类由磁光（MO）材料制成的等离子体隐身衣。我们证明，在这些隐身衣中施加均匀磁场 B 不仅可以开启和关闭隐身机制，还能减轻电磁（EM）吸收。我们还证明通过改变 B 可以有效控制散射场分布。论文的第二部分致力于研究由真空 EM 场涨落介导的光-物质相互作用。首先，我们证明对于隐身装置附近的受激原子，Purcell 效应可被有效抑制。此外，研究了在外磁场影响下石墨烯包覆壁附近的量子发射体的衰减率。我们表明石墨烯的 MO 特性强烈影响原子寿命，且 B 使得对系统衰减通道的控制达到前所未有的程度。另外，我们讨论了磁场中原子与悬浮石墨烯之间的色散相互作用。对于大的原子-石墨烯间距和低温，我们表明相互作用能是 B 的量子化函数。此外，我们表明在室温下，即使在极端近场区域也必须考虑热效应。最后，论文的第三部分涉及近场热传递的研究。我们分析了从半无限介质传递到由嵌入介电基体中的金属夹杂物构成的复合球的能量。我们表明在渗流相变处热传递可被强烈增强。我们表明我们的结果适用于不同的有效介质模型，并且对夹杂物的形状和材料变化具有鲁棒性。