共挑光子超材表面中 Telge 效应的实现
光学
2026-03-09 v2 应用物理
摘要
Telge 材料中的非互易磁电效应 enables 超出轴子改造电动力学的奇异现象，并推动了无磁场非互易介质的发展。作为著名手性电磁响应的非互易对应，它提供了一个平行框架，许多针对手性材料的概念可被翻译到 Telge 介质中，潜在开启基本研究和应用的新方向。尽管该效应预测已有 75 年历史，仅在极少数天然材料中观察到且强度极低，但强光子 Telge 效应至今仍未在实验中实现。本文报道了共挑光子对角 Telge 效应在一种超材表面的首次实验实现，展示的响应强度是已知任何天然材料的 100 倍。该光子超材由随机分布的具有强形状各向异性的钴硅纳米散射体构成，利用自发磁化实现了稳健的 Telge 效应，无需外部磁场。除 Telge 响应外，该超材还表现出 gyroelectric 和 gyromagnetic 效应，导致非互易横偏振光反射。我们引入一种技术，能够使用常规磁光单侧照明测量独立提取这三种效应的�幅。观察到光子频率范围内的共挑 Telge 效应，可能导致轴子电动力学的实验观察以及紧凑无偏置非互易光子器件的开发。
引用
@article{arxiv.2503.22184,
title = {Realization of the Tellegen Effect in Resonant Optical Metasurfaces},
author = {Shadi Safaei Jazi and Ihar Faniayeu and Rafael Cichelero and Nikolai Kuznetsov and Sebastiaan van Dijken and Shanhui Fan and Alexandre Dmitriev and Viktar Asadchy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.22184},
year = {2026}
}