磁化等离子体中的等离子体外尔简并

在本信中，我们报告了在天然存在的材料——磁化等离子体中出现的一种新型等离子体外尔点。在这样的介质中，传统的纯纵向体等离子体振荡仅沿外加磁场方向（z 方向）存在。在足够强的磁场下，沿 z 方向存在具有圆偏振的螺旋传播模式。纵向体等离子体模式与横向螺旋传播模式之间的正交性保证了它们在体等离子体频率处的交叉。这些交叉点嵌入在体等离子体色散线中，作为 k 空间中的单极子——即所谓的外尔点。这些外尔点导致了显著的可观测特征。其中包括一个引人入胜的观察：在平行于外加磁场的磁化等离子体表面，当入射电磁波的面内波矢接近外尔点时，其反射仅在半平面内表现出手性行为，该半平面由体等离子体色散线的投影所界定。我们还验证了当磁化等离子体与平凡光子材料界面时，连接两个具有相反手性的外尔点的'费米弧'的存在。本研究将外尔光子学的概念引入均匀强色散光子材料，这可能为实现新型拓扑光子器件铺平道路。