Microwave seminar | 20 May 2024

Фотоника жадно перенимает математические методы из физики конденсированного состояния — появляются новые концепции фотонных кристаллов, таммовских плазмонных поляритонов, связанных состояний в континууме и фотонных топологических изоляторов. Наряду с недавними результатами затрагиваются основные экспериментальные методы и методы моделирования. Перечислены приложения в перестраиваемой фильтрации, детектировании и генерации сигналов. Фотонный кристалл представляет собой материал, в котором показатель преломления периодически изменяется на масштабе длины волны. В оптическом диапазоне период составляет несколько сотен нанометров, в микроволнах — миллиметры. Фотонный топологический изолятор — это фотонный кристалл, который не пропускает электромагнитные волны в свою глубину, в то же время допуская прохождение световых волн (проводящие состояния) по поверхности, благодаря принципу объемно-краевого соответствия. Таммовский плазмон-поляритон — это электромагнитная волна, локализованная на поверхности фотонного кристалла, по аналогии с состоянием электрона, локализованного вблизи поверхности полупроводникового кристалла, предсказанного Таммом в 1932 году. Векторная природа уравнений Максвелла обеспечивает новую физику по сравнению с одномерным уравнением Шредингера, описывающим традиционное электронное состояние Тамма. Хиральность, волновой вектор и топологическая стабильность могут эффективно контролироваться метаповерхностью, нанесенной на фотонный кристалл.

Main paper/arXiv, related to the seminar, and other references:

• Timofeev I. V, Lee W. Soft Photonic Crystals and Metamaterials. Basel, Switzerland: MDPI, 2023. 138 p. doi:10.3390/books978-3-0365-6073-1
• Ветров С.Я., Тимофеев И.В., Шабанов В.Ф. Локализованные моды в хиральных фотонных структурах // УФН. 2020. Vol. 190, № 1. P. 37–62. doi:10.3367/UFNr.2018.11.038490

Доклад в рамках предзащиты магистерской диссертации.