论电动力学中纯宽带环面源的存在性
经典物理
2022-08-08 v1 光学
摘要
多极子在纳米光学诸多领域中对描述电磁场至关重要，在等离激元学与全介质纳米光子学的器件设计中发挥着重要作用。环矩作为与传统电矩、磁矩划分相挑战的物理上独立的多极子族被提出，对物质性质有显著贡献。然而，看似无法单独测量其响应，令其真正的物理意义受到质疑。本文中，我们确认了在不伴随任何其他多极子的情况下选择性激发环矩的可能性。我们发展了一组任意电流分布须满足方可完全由环矩描述的一般条件，并在可解析求解的情形下证明了结果。我们的新理论使我们首次设计并实验验证了一种人工结构，其在完全无电偶极子及其他“普通”多极子贡献的情况下支持纯宽带环偶极子响应。此外，我们提出了一种能够支持新型非辐射源——“环面anapole(环面无辐射源)”——的结构，该源源于环偶极子与非常规电磁源（称为均方半径）的相消干涉。本文结果为电动力学中环矩的独立激发提供了决定性证据。
引用
@article{arxiv.2208.02908,
title = {On the existence of pure, broadband toroidal sources in electrodynamics},
author = {Adrià Canós Valero and Dmitrii Borovkov and Mikhail Sidorenko and Pavel Dergachev and Egor Gurvitz and Lei Gao and Vjaceslavs Bobrovs and Andrey Miroshnichenko and Alexander S. Shalin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.02908},
year = {2022}
}