通过通用特征值分析在等离子体带边观测异常大群速度

我们为一种由色散和损耗材料组成的二维任意纳米结构开发了一种新颖的通用特征值分析。该算法通过有限差分实现，严格计算了金属光栅的复色散关系（或复布洛赫能带结构）。在等离子体带边观测到了具有大衰减常数的异常大群速度。有趣的是，我们发现异常群速度是由泄漏（辐射）损耗引起的，而非金属吸收（欧姆）损耗。光栅的周期性调制表面显著改变了半无限介电-金属结构的原始色散关系，并诱导了异常大的群速度，这与光子带边处的近零群速度不同。这项工作对等离子体纳米结构的设计具有基础性的重要意义。