磁光子晶体的光子能带结构与本征模式

我们利用平面波展开法研究了二维和三维磁光子晶体的光子能带结构及其本征模式的偏振特性。考察了磁化对光子能带结构和本征模式的改变。研究了两种取向：面内磁化和垂直磁化。结果表明，磁化诱导的对称性破缺效应是形成奇异磁布洛赫模式的原因，这些模式由相应非磁性光子晶体的两个或多个耦合的对称和反对称布洛赫模式组成。这些结果意味着非磁性光子晶体中的非耦合态可以在磁性结构中被激发或发生耦合。我们证明磁布洛赫模式的偏振态非常复杂。在垂直于平面的磁化这一特定情况下，它们表现为具有大纵向分量的面内椭圆（甚至圆）偏振波。