应变诱导的赝磁场与光子结构中的朗道能级

光学频率下的磁效应众所周知非常微弱。这一点体现在几乎所有材料在光学频段的磁导率均为 1，且磁光器件（如法拉第隔离器）必须尺寸巨大才能产生足够强的效应。然而在石墨烯中，已证明非均匀应变可以诱导行为与真实磁场非常相似的“赝磁场”。在此，我们通过实验和理论表明，通过适当构造介电晶格，可以在光子晶格中诱导光学频率下的赝磁场，其传播动力学等效于石墨烯中电子波包的演化。据我们所知，这是光学中赝磁场的首次实现。诱导产生的场导致了多个光子朗道能级（态密度中的奇点）的出现，这些能级之间由带隙隔开。我们通过实验和数值模拟表明，这些朗道能级之间的带隙导致了光学模式的横向约束。利用应变使得以非共振方式探索磁效应成为可能，而这在光学中原本是难以实现的。利用非均匀应变诱导赝磁性表明，非周期性光子晶体结构有可能通过朗道能级处的高态密度，比周期性结构实现更强的场增强和慢光效应。将这些概念推广到光学以外的其他系统，例如光势中的物质波，提供了本质上不同于纯周期性结构的新颖物理现象。