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基于介质环形柱结构的二维光子晶体中Dirac点的实现

张中杰 沈义峰 赵浩

基于介质环形柱结构的二维光子晶体中Dirac点的实现

张中杰, 沈义峰, 赵浩
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  • 利用偶然简并方法在二维正方格子介质环形柱结构光子晶体中成功实现了Dirac点, 并利用平面波展开法对实现Dirac点的过程进行了研究. 研究结果表明, 对于二维正方格子介质环形柱结构光子晶体, 在一定的外径RO范围内(0.37aROa), 当Dirac点存在时(n>1.4), 介质环内径RI与外径RO满足一个不随介质环折射率n变化的恒定关系式. 同时, Dirac点对应的光子约化频率f随折射率n及外径RO的增大而减小. 利用所得的关系式对特定介质环折射率n条件下能实现Dirac点的环形光子晶体进行了预判设计.
    • 基金项目: 中国矿业大学中央高校基本科研业务费专项基金(批准号: 2013QNA40)资助的课题.
    [1]

    Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Zhang Y, Dubonos S V, Grigorieva I V, Firsov A A 2004 Science 306 666

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    Geim A K, Novoselov K S 2007 Nat. Mater. 6 183

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    Liu Y H, He L, Shi Y L 2012 J. Opt. Soc. Am. B: Opt. Phys. 29 621

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    Zhang X D 2008 Phys. Lett. A 372 3512

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    Katsnelson M I 2006 Eur. Phys. J. B 51 157

    [8]

    Sepkhanov R A, Beenakker C W J 2008 Opt. Commun. 281 5267

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    Guo H, Liu H G, Zhang X, Chen H J, Wang W X, Wang S K, Cui Y P 2013 Appl. Phys. Express 6 042003

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    Huang X Q, Lai Y, Hang Z H, Zheng H H, Chan C T 2011 Nat. Mater. 10 582

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    Sakoda K 2014 Int. J. Mod. Phys. B 28 1441008

    [12]

    Kurt H, Citrin D S 2005 Opt. Express 13 10316

    [13]

    Kurt H, Hao R, Chen Y, Feng J, Blair J, Gaillot D P, Summers C, Citrin D S, Zhou Z 2008 Opt. Lett. 33 1614

    [14]

    Wu H, Citrin D S, Jiang L Y, Li X Y 2013 Appl. Phys. Lett. 102 141112

    [15]

    Xia F, Yun M, Liu M, Liang J, Kong W, Tan H, Lü W 2013 J. Appl. Phys. 113 013109

    [16]

    Yucel M B, Cicek A, Ulug B 2013 Photon. Nanostruct. 11 270

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    Jiang L, Wu H, Li X 2013 J. Opt. Soc. Am. B: Opt. Phys. 30 1248

    [18]

    Guo S, Albin S 2003 Opt. Express 11 167

    [19]

    Joannopoulos J D, Johnson S G, Winn J N, Meade R D 2011 Photonic Crystals: Molding the Flow of Light (Princeton: Princeton University Press) pp20-21

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-12-26
  • 修回日期:  2015-03-09
  • 刊出日期:  2015-07-20

基于介质环形柱结构的二维光子晶体中Dirac点的实现

  • 1. 中国矿业大学理学院物理系, 徐州 221116
    基金项目: 

    中国矿业大学中央高校基本科研业务费专项基金(批准号: 2013QNA40)资助的课题.

摘要: 利用偶然简并方法在二维正方格子介质环形柱结构光子晶体中成功实现了Dirac点, 并利用平面波展开法对实现Dirac点的过程进行了研究. 研究结果表明, 对于二维正方格子介质环形柱结构光子晶体, 在一定的外径RO范围内(0.37aROa), 当Dirac点存在时(n>1.4), 介质环内径RI与外径RO满足一个不随介质环折射率n变化的恒定关系式. 同时, Dirac点对应的光子约化频率f随折射率n及外径RO的增大而减小. 利用所得的关系式对特定介质环折射率n条件下能实现Dirac点的环形光子晶体进行了预判设计.

English Abstract

参考文献 (19)

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