Локализация света при падении под углом на случайную слоистую систему магнитодиэлектриков
Аннотация
В рамках численного эксперимента исследован эффект Брюстера в случайной системе изотропных магнито- диэлектрических слоев. Показано, что если диэлектрическая и магнитная проницаемости случайно меняются от слоя к слою, при том что характеристический импеданс всех слоев одинаков, то индекс Ляпунова (величина обратно пропорциональная длине локализации) растет с углом падения и не зависит от поляризации падающей волны. Это свойство является статистическим, так как в отдельно взятой конечной реализации коэффициенты прохождения для s- и p-поляризованного света различны. Предложено теоретическое объяснение найденного эффекта.
При поддержке: Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты №09-02-92484, №10-02-90466 и №08-02-00874)
Об авторах
А. И. Игнатов
Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН
Россия
Россия
А. М. Мерзликин
Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН
Россия
Россия
А. П. Виноградов
Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН
Россия
Россия
Список литературы
1. Soukoulis C.M. (ed.) Photonic Crystals and Light Localization in the 21th Century. Kluwer, Dordrecht, 2001, 605 p.
2. Sheng P. Introduction to Wave Scattering, Localization and Mesoscopic Phenomena. 2𝑛𝑑 ed. Springer, Berlin, 2006, 333 p.
3. Shalaev V. V. (ed.) Optical properties of Nanostructured Random Media. Berlin, Springer, 2010.
4. Anderson P. W. Absence of diffusion in certain random lattices // Phys. Rev., 1958, 109 (5), 1492-1505.
5. John S. Electromagnetic absorption in a disordered medium near a photon mobility edge // Phys. Rev. Lett., 1984, 53(22), 2169-2172.
6. Furstenberg H. Noncommuting random products // Trans. Am. Math. Soc., 1963, 108(3), 377-428.
7. Izrailev F. M., Makarov N.M. Localization in correlated bilayer structures: from photonic crystals to metamaterials and semiconductor superlattices // Phys. Rev. Lett., 2009, 102(20), 203901.
8. Merzlikin A. M., Levy M., Jalali A. A., Vinogradov A. P. Polarization degeneracy at Bragg reflectance in magnetized photonic crystals // Phys. Rev. B, 2009, 79(19), 195103.
9. Merzlikin A. M., Vinogradov A. P., Dorofeenko A. V., Inoue M., Levy M., Granovsky A. B. Controllable Tamm states in magnetophotonic crystal // Physica B, 2007, 394(2), 277-280.
10. Born M., Wolf E. Principles of optics: electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light. 7th ed., Cambridge University Press, 1999.
11. Sipe J. E., Sheng P., White B. S., Cohen M. H. Brewster anomalies: a polarization-induced delocalization effect // Phys. Rev. Lett., 1988, 60(2), 108.
12. Du Xu, Zhang Dongxiang, Zhang Xiulan, Feng Baohua, Zhang Daozhong. Localization and delocalization of light under oblique incidence // Phys. Rev. B., 1997, 56(1), 28-31.
13. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Питаевский Л. П. Электродинамика сплошных сред. Курс теоретической физики, т. 8, изд. 5., М.: Физматлит, 2001, 656 с.
14. Бреховских Л. М. Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973, 343 с.
15. Веселаго В. Г. Электродинамика материалов с отрицательным коэффициентом преломления // УФН, 2003, 173(7), 790-794.
16. Виноградов А. П., Мерзликин А. М. К вопросу о гомогенизации одномерных систем // ЖЭТФ, 2002, 121(3), 565-572.
17. Mogilevtsev D., Pinheiro F. A., dos Santos R. R., Cavalcanti S. B., Oliveira L. E. Suppression of Anderson localization of light and Brewster anomalies in disordered superlattices containing a dispersive metamaterial // PRB, 2010, 82(8), 081105(R).
Рецензия
Для цитирования:
Игнатов А.И., Мерзликин А.М., Виноградов А.П. Локализация света при падении под углом на случайную слоистую систему магнитодиэлектриков. Наносистемы: физика, химия, математика. 2011;2(1):40-46.
For citation:
Ignatov A.I., Merzlikin A.M., Vinogradov A.P. Light localization at oblique incidence on a random system of magnetodielectric layers. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2011;2(1):40-46. (In Russ.)
Просмотров:
29
Послать статью по эл. почте 