倏逝波的普适自旋-动量锁定

我们展示了倏逝电磁波的一个固有属性：自旋-动量锁定，其中动量方向从根本上锁定了波的偏振。我们将此现象的最终起源归因于倏逝波的复色散和因果性要求。我们证明在全内反射、表面态和光纤/波导中的每种倏逝波情况都拥有这种内在的自旋-动量锁定。我们还引入了倏逝波的一个由动量、衰减和自旋组成的通用右手三重态。我们推导了倏逝波的斯托克斯参数，揭示了一个引人注目的结果——每个快速衰减的倏逝波本质上是圆偏振的，其手性对应于传播方向。我们还展示了与全内反射（TIR）相关的一个基本角度，使得传播波在局部从倏逝波继承完美的圆偏振特性。该圆偏振 TIR 条件当且仅当两种介电介质的介电常数之比超过黄金比例时发生。我们的工作导致了对各种纳米光子实验中这种自旋-动量锁定的统一理解，并启发了与电子量子自旋霍尔态的电磁类比。