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三维亚随机阵列中的亚扩散光传输

无序系统与神经网络 2021-06-25 v2 介观与纳米尺度物理 光学

摘要

我们研究了根据亚随机序列生成的新型三维散射系统中的光传输,并展示了典型于无序系统中金属-绝缘体转变临界点的波传输的亚扩散行为,但其参数范围更宽。具体而言,我们使用基于 Halton、Sobol 与随机 Latin-Hypercube 序列的非周期系统格林矩阵谱理论求解了电磁多重散射问题。通过研究不同散射密度下电磁共振的 Thouless 数与能级间距统计,我们证明了确定性 Halton 与 Sobol 结构中的光传输表现出多重分形行为,其特征为能级间距统计的逆幂律标度,跨越偶极散射体密度的宽范围。另一方面,该情形在随机 Latin-Hypercube 阵列中不存在,其行为反而类似于均匀随机介质中的标准扩散。我们的发现建立了亚扩散与亚随机非周期序之间的联系,并提供了一种在宽光谱范围内设计具有多重分形性质的三维结构的新策略。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.02338,
  title  = {Subdiffusive light transport in three-dimensional subrandom arrays},
  author = {Fabrizio Sgrignuoli and Luca Dal Negro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.02338},
  year   = {2021}
}

备注

11 pages, 5 figures