搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

磁单负材料板附近的原子的自发辐射场分布

秦黎 李泽亚 许静平 张利伟 羊亚平

磁单负材料板附近的原子的自发辐射场分布

秦黎, 李泽亚, 许静平, 张利伟, 羊亚平
PDF
导出引用
导出核心图
  • 本文研究了磁单负材料板附近的两能级原子通过自发辐射激发的表面模式及场强分布. 磁单负材料是有效介电常数大于零而磁导率小于零的人工微结构材料. 根据麦克斯韦方程及边界条件, 这种材料板只支持TE极化的表面模式. 本文分析了具有不同磁导率和厚度的磁单负材料板所支持的表面模的性质, 如模式数目和模式的对称性, 进而讨论了这些特性对原子自发辐射场的空间分布的影响. 结果表明原子与磁单负材料板的距离可影响辐射场中表面模的比重, 当表面模起主要贡献时, 在材料板左表面上原子辐射场呈定向发射的分布. 而材料板右表面的辐射场分布取决于表面模的对称性和比重, 如果同时存在对称和反对称的表面模, 右表面的场很弱甚至完全消失, 而如果只存在对称或反对称的表面模, 右表面会有与左表面等强度的辐射场分布. 这些性质与原子在金属表面的辐射场分布明显不同, 我们的结果对原子辐射场的空间控制以及实现简单结构的单光子源有积极意义.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11274242, 11474221)、国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金(批准号: U1330203)、国家重点基础研究项目特别基金(批准号:2011CB922203, 2013CB632701)、中央高校基本科研业务费专项资金和河南省教育厅自然科学基金(批准号: 14A140011) 资助的课题.
    [1]

    Veselago V G 1968 Soviet Physics Usp. 10 509

    [2]

    Sun Y Z, Ran L X, Wang D X, Wang W G, Chen Q L 2010 Acta Phys. Sin. 59 4602 (in Chinese) [孙永志, 冉立新, 王东兴, 王伟光, 陈秋林 2010 物理学报 59 4602]

    [3]

    Pendry J B, Holden A J, Stewart W J, Youngs I 1996 Phys. Rev. Lett. 76 4773

    [4]

    Alù, Engheta N 2003 IEEE Trans. Antennas Propagat. 51 2558

    [5]

    Zhang L W, Wang Y Z, He L, Xu J P 2010 Acta Phys. Sin. 59 6106 (in Chinese) [张利伟, 王佑贞, 赫丽, 许静平 2010 物理学报 59 6106]

    [6]

    Zang Y Z, He M X, Gu J Q, Tian Z, Han J G 2012 Chin. Phys. B 21 117802

    [7]

    Xu H X, Wang G M, Wang J F, Yang Z M 2012 Chin. Phys. B 21 124101

    [8]

    Pendry J B, Holden A J, Robbins D J, Stewart W J 1999 IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47 2075

    [9]

    Marqués R, Medina F, Rafii-EI-Idrissi R 2002 Phys. Rev. B 65 144440

    [10]

    Huang K C, Povinelli M L, Joannopoulos J D 2004 Appl. Phys. Lett. 85 543

    [11]

    Moser H O, Casse B D F, Wilhelmi O, Saw B T 2005 Phys. Rev. Lett. 94 063901

    [12]

    Zhang S, Fan W J, Minhas B K, Frauenglass A, Malloy K J, Brueck S R J 2005 Phys. Rev. Lett. 94 037402

    [13]

    Liu D M, Han P 2010 Acta Phys. Sin. 59 7066 (in Chinese) [刘冬梅, 韩鹏 2010 物理学报 59 7066]

    [14]

    He Q, Sun S L, Xiao S Y, Li X, Song Z Y, Sun W J, Zhou L 2014 Chin. Phys. B 23 047808

    [15]

    Zhang L W, Zhao Y H, Wang Q, Fang K, Li W B, Qiao W T 2012 Acta Phys. Sin. 61 068401 (in Chinese) [张利伟, 赵玉环, 王勤, 方恺, 李卫彬, 乔文涛 2012 物理学报 61 068401]

    [16]

    Ruppin R 2000 Phys. Lett. A 277 61

    [17]

    Ruppin R 2001 J. Phys. Condens. Matter 13 1811

    [18]

    Chang D E, Sorensen A S, Hemmer P R, Lukin M D 2006 Phys. Rev. Lett. 97 053002

    [19]

    Ritchie R H 1957 Phys. Rev. 106 874

    [20]

    Xu J P, Al-Amri M, Yang Y P, Zhu S Y, Zubairy M S 2011 Phys. Rev. A 84 032334

    [21]

    Xu J P, Yang Y P, Lin Q, Zhu S Y 2009 Phys. Rev. A 79 043812

    [22]

    Xu J P, Yang Y P, Zhu S Y 2010 J. Mod. Opt 57 1473

    [23]

    Ringler M, Schwemer A, Wunderlich M, Nichtl A, Kurzinger K, Klar T A, Feldmann J 2008 Phys. Rev. Lett. 100 203002

    [24]

    Dung H T, Buhmann S Y, Knöll L, Welsch D G, Schell S, Kastel J 2003 Phys. Rev. A 68 043816

    [25]

    Otto A 1968 Z. Phys. 216 398

  • [1]

    Veselago V G 1968 Soviet Physics Usp. 10 509

    [2]

    Sun Y Z, Ran L X, Wang D X, Wang W G, Chen Q L 2010 Acta Phys. Sin. 59 4602 (in Chinese) [孙永志, 冉立新, 王东兴, 王伟光, 陈秋林 2010 物理学报 59 4602]

    [3]

    Pendry J B, Holden A J, Stewart W J, Youngs I 1996 Phys. Rev. Lett. 76 4773

    [4]

    Alù, Engheta N 2003 IEEE Trans. Antennas Propagat. 51 2558

    [5]

    Zhang L W, Wang Y Z, He L, Xu J P 2010 Acta Phys. Sin. 59 6106 (in Chinese) [张利伟, 王佑贞, 赫丽, 许静平 2010 物理学报 59 6106]

    [6]

    Zang Y Z, He M X, Gu J Q, Tian Z, Han J G 2012 Chin. Phys. B 21 117802

    [7]

    Xu H X, Wang G M, Wang J F, Yang Z M 2012 Chin. Phys. B 21 124101

    [8]

    Pendry J B, Holden A J, Robbins D J, Stewart W J 1999 IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 47 2075

    [9]

    Marqués R, Medina F, Rafii-EI-Idrissi R 2002 Phys. Rev. B 65 144440

    [10]

    Huang K C, Povinelli M L, Joannopoulos J D 2004 Appl. Phys. Lett. 85 543

    [11]

    Moser H O, Casse B D F, Wilhelmi O, Saw B T 2005 Phys. Rev. Lett. 94 063901

    [12]

    Zhang S, Fan W J, Minhas B K, Frauenglass A, Malloy K J, Brueck S R J 2005 Phys. Rev. Lett. 94 037402

    [13]

    Liu D M, Han P 2010 Acta Phys. Sin. 59 7066 (in Chinese) [刘冬梅, 韩鹏 2010 物理学报 59 7066]

    [14]

    He Q, Sun S L, Xiao S Y, Li X, Song Z Y, Sun W J, Zhou L 2014 Chin. Phys. B 23 047808

    [15]

    Zhang L W, Zhao Y H, Wang Q, Fang K, Li W B, Qiao W T 2012 Acta Phys. Sin. 61 068401 (in Chinese) [张利伟, 赵玉环, 王勤, 方恺, 李卫彬, 乔文涛 2012 物理学报 61 068401]

    [16]

    Ruppin R 2000 Phys. Lett. A 277 61

    [17]

    Ruppin R 2001 J. Phys. Condens. Matter 13 1811

    [18]

    Chang D E, Sorensen A S, Hemmer P R, Lukin M D 2006 Phys. Rev. Lett. 97 053002

    [19]

    Ritchie R H 1957 Phys. Rev. 106 874

    [20]

    Xu J P, Al-Amri M, Yang Y P, Zhu S Y, Zubairy M S 2011 Phys. Rev. A 84 032334

    [21]

    Xu J P, Yang Y P, Lin Q, Zhu S Y 2009 Phys. Rev. A 79 043812

    [22]

    Xu J P, Yang Y P, Zhu S Y 2010 J. Mod. Opt 57 1473

    [23]

    Ringler M, Schwemer A, Wunderlich M, Nichtl A, Kurzinger K, Klar T A, Feldmann J 2008 Phys. Rev. Lett. 100 203002

    [24]

    Dung H T, Buhmann S Y, Knöll L, Welsch D G, Schell S, Kastel J 2003 Phys. Rev. A 68 043816

    [25]

    Otto A 1968 Z. Phys. 216 398

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1409
  • PDF下载量:  279
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-05-31
  • 修回日期:  2014-09-15
  • 刊出日期:  2015-01-05

磁单负材料板附近的原子的自发辐射场分布

  • 1. 同济大学物理科学与工程学院, 先进微结构材料教育部重点实验室, 上海 200092;
  • 2. 河南理工大学物理化学学院, 焦作 454000
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11274242, 11474221)、国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金(批准号: U1330203)、国家重点基础研究项目特别基金(批准号:2011CB922203, 2013CB632701)、中央高校基本科研业务费专项资金和河南省教育厅自然科学基金(批准号: 14A140011) 资助的课题.

摘要: 本文研究了磁单负材料板附近的两能级原子通过自发辐射激发的表面模式及场强分布. 磁单负材料是有效介电常数大于零而磁导率小于零的人工微结构材料. 根据麦克斯韦方程及边界条件, 这种材料板只支持TE极化的表面模式. 本文分析了具有不同磁导率和厚度的磁单负材料板所支持的表面模的性质, 如模式数目和模式的对称性, 进而讨论了这些特性对原子自发辐射场的空间分布的影响. 结果表明原子与磁单负材料板的距离可影响辐射场中表面模的比重, 当表面模起主要贡献时, 在材料板左表面上原子辐射场呈定向发射的分布. 而材料板右表面的辐射场分布取决于表面模的对称性和比重, 如果同时存在对称和反对称的表面模, 右表面的场很弱甚至完全消失, 而如果只存在对称或反对称的表面模, 右表面会有与左表面等强度的辐射场分布. 这些性质与原子在金属表面的辐射场分布明显不同, 我们的结果对原子辐射场的空间控制以及实现简单结构的单光子源有积极意义.

English Abstract

参考文献 (25)

目录

    /

    返回文章
    返回