太赫兹波在穿孔金属/反铁磁体系非倒易性研究

来源 :哈尔滨师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caicai432111
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典型反铁磁的共振频率位于太赫兹(THz)波段,即远红外到毫米波区间。THz波位于宏观电子学与微观光子学的过渡区,是可用于未来的通信和探测的重要波段。通过考察反铁磁线性光学性质和金属表面等离激元(SPP)性质,利用线性传递矩阵和等效介质理论方法,研究太赫兹波在穿孔金属/反铁磁体系传输的非倒易性。通过外加静磁场可以实现光学特性的调控,为太赫兹波段光隔离器的设计加工提供理论基础。  本研究主要内容包括:⑴从电磁波的麦克斯韦方程组及边界条件出发,利用磁矩动力学计算反铁磁线性磁化率,阻尼为吉伯形式;理论推导出穿孔金属的等效磁导率、介电函数。⑵讨论了Voigt位型下穿孔金属/反铁磁(PMA)体系光透射非倒易性。计算电磁波倾斜入射时,穿孔金属和反铁磁层传递矩阵,结合穿孔金属表面电磁波磁场和磁极化子光学性质的修正,得到了PMA结构的线性光学性质,研究可知外场越大,非倒易性越明显。⑶研究了Voigt位型下电介质/穿孔金属/反铁磁(DPMA)结构的单向性。首先计算电磁波倾斜入射时,DPMA结构各层传递矩阵。其次研究影响单向性的因素,如穿孔金属孔的尺寸和间距,反铁磁材料,电介质介电常数,结构层的厚度。最后调节外加静磁场,实现DPMA结构正反单向性互换。⑷在Voigt位型下,开展对穿孔金属/反铁磁/穿孔金属(PAP)谐振腔的研究。计算了上层和下层穿孔金属尺寸和结构,得到电磁波倾斜入射时,PAP结构的传递矩阵,最后讨论PAP结构透射和单向性。
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