Phys.Rev.Lett.刊载朱永元课题组的近期工作

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　　本报讯利用人工微结构材料来实现对光传播的控制和调制已引起广泛的研究兴趣。物理学院朱永元教授课题组在最近的工作中，设想将金属纳米棒粒子镶嵌于介电材料中，形成三维立方晶格。这样就得到一个表面等离激元晶体，进而研究了该表面等离激元晶体的长波光学性质。由于电磁波能够激发金属粒子中自由电子的运动，而自由电子的运动在纳米棒两端形成电荷聚集，故产生电偶极矩。根据Maxwell电磁场理论，电偶极矩能够辐射电磁波并与入射波进行干涉。因而，在一定的条件下，入射电磁波与金属粒子的等离激元波（极化波）能够发生强烈的耦合。通过将等离激元晶体与离子晶体的类比，认为适用于离子晶体的黄昆方程能够被推广到等离激元晶体。从经典的电子运动方程出发，对等离激元晶体中的偶合方程进行了推导并证实了初始的理论设想。因而，原先建立于离子晶体的一系列长波光学性质，如极化激元激发、极化激元带隙、介电异常、红外吸收等，都能够在等离激元晶体中产生。
　　上述效应通过数值模拟获得了证实。该结果揭示了经典的离子晶格与人工的等离激元晶格之间的相似性，因而具有重要的理论意义。相关论文发表于Phys.Rev.Lett.104，016402（2010）。　


2020年05月20日出版总第 1284 期	国内统一刊号CN32-0801/(G) 中共南京大学委员会主办编辑部地址：鼓楼校园小白楼二楼