高度调制六角超表面中的谐振电磁环向对偶性
光学
2026-05-26 v2
摘要
环向模式能够实现高 Q 值谐振，但与磁环向激发相比，电环向激发仍未得到充分探索。本工作在一个六角超表面中建立了电磁环向对偶性。利用有限元仿真，我们分析了在通过高度调制打破镜面对称性的六角硅纳米棒超胞中的电和磁环向模式。计算了本征频率、Q 因子、功率流和偏振响应。我们识别出具有与磁类似物互补的近场拓扑的电 TO 和 ATO 模式。直接的频率交叉（磁和电 TO/ATO）产生了高 Q 准 BIC。偏振选择性在两类模式间反转：0° 激发磁 TO/电 ATO；90° 激发磁 ATO/电 TO。展示了损耗层级（磁 TO > 磁 ATO > 电 ATO > 电 TO）和保护层兼容性。电和磁环向响应是同一对称性的对偶表现，为传感、非线性光学和耐损耗器件中的高 Q 超表面提供了一个统一的设计框架。
引用
@article{arxiv.2605.19699,
title = {Resonant Electric-Magnetic Toroidal Duality in Height-Modulated Hexagonal Metasurfaces},
author = {Oleksiy Breslavets and Yuri Savin and Zoya Eremenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.19699},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 9 figures, 2 tables