研究目的
研究连续体束缚态共振引起的全介质超表面磁光效应增强机制。
研究成果
连续体中的束缚态会产生尖锐的高Q值共振,从而显著增强系统的磁光响应。本工作中实现的极化效应最大值为0.7°,强度效应最大值为22%。由于Q因子的下降,增强系数随着不对称参数的增加而减小。
研究不足
非互易纳米光子器件实际应用中,不对称性的最优值不应超过0.25。
1:实验设计与方法选择:
采用商业软件FDTD Solutions(Lumerical公司)的时域有限差分技术进行数值计算。模拟对象为三维系统,在X轴和Y轴方向设置周期性边界条件,Z轴方向布置完美匹配层。计算平面电磁波沿Z轴垂直入射时的光谱,偏振方向平行于X轴。Voigt构型中外加磁场沿Y轴方向。
2:样品选择与数据来源:
模拟由磁性介质铋取代钇铁石榴石(Bi:YIG,折射率n=2.09,旋磁比g=-0.001)构成的二维方形非对称纳米盘阵列。纳米盘高度h=227 nm,半径R=248 nm,置于石英基底SiO2(折射率n=1.45)上。每个石榴石纳米盘设有半径r=62 nm的孔洞,该孔洞沿Y轴正方向偏离盘心。不对称因子定义为位移量y0与盘半径R的比值:α=y0/R。X/Y方向周期d均为679 nm。
3:09,旋磁比g=-001)构成的二维方形非对称纳米盘阵列。纳米盘高度h=227 nm,半径R=248 nm,置于石英基底SiO2(折射率n=45)上。每个石榴石纳米盘设有半径r=62 nm的孔洞,该孔洞沿Y轴正方向偏离盘心。不对称因子定义为位移量y0与盘半径R的比值:
3. 实验设备与材料清单:商业软件FDTD Solutions(Lumerical公司)
4:实验设备与材料清单:
4. 实验流程与操作步骤:模拟从对称结构(α=0,孔洞位于石榴石盘心)开始??锥次灰圃斐傻奈⑿《猿菩匀哦笲IC共振转化为准BIC模式,并在透射光谱中出现凹陷。
5:实验流程与操作步骤:
5. 数据分析方法:根据公式δ=(T(H)-T(0))/T(0)计算透射率的相对变化量,其中T(H)和T(0)分别表示外加直流磁场和无磁场时的透射光谱。旋转角度通过远场衍射区Ey/Ex比值进行评估。
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