金属纳米颗粒阵列的拓扑性质研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nixofnj
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在这篇论文中,我们从理论上研究了由金属纳米颗粒组成的一维之字形链中的拓扑光学性质。系统的拓扑相变是通过控制外加光场的偏振方向来实现的,与改变结构参数相比,这在实验中是可行的。文章计算了不同键角的系统在任意线性极化的外加场作用下的偶极响应。结果表明,对于给定的之字形链而言,用来观察拓扑相变的可用极化角度具有较宽的取值范围。我们验证了采用最近邻近似的准确性,并给出了使用金属纳米颗粒阵列实现SSH模型的详细推导过程。此外,我们还计算了系统的场强分布图,可以看到在系统的拓扑非平庸状态,出现了边缘态,这进一步证明了通过极化方向来进行调制的有效性。该系统是一个易于实现的平台,可用于研究拓扑光子学中的物理现象,在纳米尺度光学设备制造中也可能会有新的应用。文章还探索了线性排布的金属纳米颗粒阵列的拓扑特性。在外加场的作用下,特定结构的模型中产生了边缘态。我们推导出相邻小球的相互作用,并求得了系统中每个金属球的偶极矩。我们还以精确求解的方式来计算每个颗粒的偶极矩,并对两种方式的计算结果进行了比较。最后,通过随机改变金属纳米颗粒的位置分布,我们还验证了边缘态的鲁棒性。
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