手征特异材料和拓扑绝缘体结构附近原子自发辐射特性研究

发布时间：2021-08-13 03:50

　　自发辐射是一种量子效应,是量子光学领域中研究的一个基本问题。自发辐射为原子激发态向基态的跃迁,最初人们也认为自发辐射是原子固有的性质而对其束手无策。1946年Purcell的研究表明处于空腔中的原子的自发辐射率与真空中有明显的不同,自此人们才知道可以通过改变原子所处的环境来进行自发辐射的控制。由于自发辐射对高精度测量以及量子信息技术等领域的重要作用,人们对改变自发辐射的控制方法的研究长达半个多世纪之久,也取得了傲人的成果。进入二十一世纪以来,由于材料科学的发展,越来越多的具有新奇电磁特性的材料被人发现和制作出来,也有越来越多的特殊材料用于控制原子的自发辐射,例如光子晶体,左手材料,双曲材料等等。手征特异材料、陈绝缘体以及拓扑绝缘体都是具有新奇电磁特性的新材料,近些年来成为人们研究的热点内容。由于它们独特的电磁响应,将会对其附近原子的自发辐射产生明显的影响。本文将对手征特异材料界面附近、含陈绝缘体覆盖的手征特异材料界面附近、拓扑绝缘体板附近以及拓扑绝缘体板所组成的腔内的二能级原子的自发辐射进行了研究与分析,具体工作如下:（1）首先对自发辐射的基本概念以及控制自发辐射的方法进行了综述,然后... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

二能级原子自发辐射示意图

dry 提出的手征特异材料的结构设计示意图，源自文的研究表明可以通过手性分子和谐振电偶极子共料实现负折射率的方法：把一个绝缘金属带围在把这种结构周期性排列起来便可以实现负折

的结构可以在微波和光学频率下实现手征特异介质，其结构模型如图 2.2 所，当结构中的双层金属线反平行是变可具有强的旋转能量，表现出很强的手红外频率下，这种材料材料具有很低的损耗，并且圆二色性也可以忽略，现负折射提供了一个新的途径。Baev 等人提出了用量子化学的方法来设计折射并通过聚合物与金属纳米粒子混合来降低介电常数和磁导率。金属纳导致很强烈的等离子体振动使得折射率的实部和虚部同时降低从而降低了手征特异材料实现负折射提供了一种可行的方法。近些年来手征材料实现进依然是科学工作中的热点和重点。具有负折射的手征特异材料的极化偏间的 Casimir 力[26]以及光束偏移效应[27]等众多特性被大量研究。


本文编号：3339682