热平衡自旋力矩：磁光介质中的近场辐射角动量转移
光学
2021-06-16 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
光的自旋与轨道角动量在量子纳米光子学以及拓扑电动力学中起着核心作用。本文表明，由非互易磁光材料构成的有限尺寸体的热辐射即使在全局热平衡下也能施加自旋力矩。超越近场热传递的范式，我们结合 Rytov 涨落电动力学与光角动量理论，计算了有限尺寸非互易物体间的近场辐射角动量转移。我们证明，单个磁光立方颗粒在与周围环境非平衡时，在施加磁场（T 对称性破缺）的情况下会受到力矩。此外，即使在全局热平衡下，两个旋光轴未对齐的颗粒也会受到大小相等、符号相反的力矩，倾向于使它们的旋光轴彼此平行对齐。我们的结果普遍适用于诸如 InSb（磁等离子体）等半导体以及在外红外频率表现出反常霍尔效应（旋光性）的 Weyl 半金属。我们的工作为基于热涨落介导的纳米尺度器件近场角动量转移铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2012.03193,
title = {Thermal equilibrium spin torque: Near-field radiative angular momentum transfer in magneto-optical media},
author = {Xingyu Gao and Chinmay Khandekar and Zubin Jacob and Tongcang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.03193},
year = {2021}
}
备注
15 pages, 8 figures