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等离子体超表面中令人兴奋的赝自旋依赖边缘态

DOI：10.1021/acsphotonics.9b01192 期刊：ACS Photonics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 我们研究了一种支持赝自旋依赖型亚波长尺度受限边缘态的等离子体超表面，该研究考虑了包括延迟效应和辐射效应在内的完整电动力学相互作用。等离子体纳米粒子晶格的空间对称性产生了具有类拓扑绝缘体量子自旋霍尔效应特性的边缘态。然而与拓扑绝缘体特有的自旋-动量锁定特性不同，这些模式并非完全单向传播，其传输特性可通过分析电磁场在晶格平面内非均匀分布的自旋角动量来理解。近场激励源下，自旋角动量的局域符号决定了模式的传播方向。我们还研究了远场激励下的光学响应，并详细讨论了辐射和延迟效应的影响。
作者： Matthew Proctor，Richard V. Craster，Stefan A. Maier，Vincenzo Giannini，Paloma A. Huidobro
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究等离子体超表面中赝自旋依赖边缘态的实现（包括完整的电动力学相互作用），以理解其在近场和远场激发下的传播特性与光学响应。

研究成果

该研究表明等离子体超表面中存在依赖于赝自旋的边缘态，其特征由电磁场的自旋角动量决定。这些状态并非完全单向传播，其传播方向取决于局域自旋角动量及激发源的偏振态。研究强调在设计分析等离子体超表面时，必须考虑包括延迟效应和辐射效应在内的完整电动力学相互作用。

研究不足

该研究的局限性在于准静态近似无法充分捕捉较大纳米粒子和晶格常数下的辐射效应和延迟效应。此外，边缘态并非完全单向，且易受反向散射影响，这与拓扑边缘态不同。

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