旋磁光子晶体中的无反射单向边缘模
光学
2008-01-10 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
我们指出，类似于量子霍尔边缘态的电磁单向边缘模（最初由 Raghu 和 Haldane 在具有源自狄拉克点带隙的二维旋电光子晶体中预测）可以出现在更普遍的设定中。具体而言，我们展示了旋磁光子晶体中的 TM 模可以形式上映射为周期电磁场中的电子波函数，因此单向边缘模存在的唯一要求是带隙下方所有能带的陈数 (Chern number) 非零。在缺乏狄拉克点、工作于微波频段的方形晶格旋磁钇铁石榴石 (Yttrium-Iron-Garnet) 光子晶体中，时间反演对称性破缺足够强，使得该效应应易于观测。对于实际的材料参数，边缘模占据了 10% 的带隙。 Incorporating 该晶体的单向波导的数值模拟显示，其在强缺陷（如宽度为数个晶格常数的理想导体，且大于波导宽度）处实现了 100% 的透射率。
引用
@article{arxiv.0712.1776,
title = {Reflection-Free One-Way Edge Modes in a Gyromagnetic Photonic Crystal},
author = {Zheng Wang and Y. D. Chong and John D. Joannopoulos and Marin Soljacic},
journal= {arXiv preprint arXiv:0712.1776},
year = {2008}
}
备注
4 pages, 3 figures (Figs. 1 and 2 revised.)