非线性左手超材料中涡旋的自发各向同性破缺
光学
2024-03-13 v3 其他凝聚态物理
量子物理
摘要
我们通过数值与解析方法探究了穿过左手（负）非线性超材料传播的光束的图样形成与对称性破缺。当输入光束为具有拓扑荷（缠绕数） 的涡旋时，初始圆形（各向同性）光束会获得具有 、 或 条边的多边形对称性，具体取决于材料响应函数的细节。在一个有效场论模型中，这一现象被证明是由朗道-金兹堡泛函描述的自发动力学对称性破缺的一个实例。磁导率对光束磁场的复杂非线性依赖起核心作用，因为它在平均场解中引入了分支割，而不同分支间的置换产生了图样的离散对称性。通过在有效朗道-金兹堡场论中考虑圈修正，我们得到了对数值结果相当准确的预测。
引用
@article{arxiv.1812.08805,
title = {Spontaneous isotropy breaking for vortices in nonlinear left-handed metamaterials},
author = {Trivko Kukolj and Mihailo Čubrović},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.08805},
year = {2024}
}
备注
19 pages, 7 figures; this version: corrected typos, added discussion on the role of magnetic field and on experimental verification; journal reference added