线性磁电响应在介质中的基于传播的分类

我们研究在几何光学范式下，沿着均匀介质中沿有线性磁电(ME)响应的电磁波传播。假设介质的介电常数和磁导率各自为各向同性，同时保持一般化的$3\times 3$ME矩阵$\alpha_{ij}$。我们推导了极平面(Fresnel)特征值问题，用于极化矢量，并获得归一化相速$r=v/v_d$的紧凑四次色散关系，其中$v_d=(\mu\varepsilon)^{-1/2}$为该底层介质的相速。随后我们通过将$\alpha_{ij}$分解为迹、对称非迹和反对称三个子空间来分类其传播效应。我们指出：(i)纯迹子空间在四次几何光学阶梯下对传播无显著影响；(ii)反对称子空间产生可因式分解的四次方程，产生两个具有闭式相速分支，其中包括$|v|>v_d$的 regimes；(iii)对称非迹子空间通过控制Fresnel波面和极化混合的代数不变式，编码最丰富的方向依赖性。最后，我们讨论了如何通过相位敏感的传输和共振技术来访问预测的相速偏移，并概述了数值工作流程以验证解析色散并绘制体内和有限几何中的极化特征。