Выпуски

 / 

2006

 / 

Октябрь

  

Обзоры актуальных проблем


Пространственная дисперсия и отрицательное преломление света

 а,  б
а Институт спектроскопии РАН, ул. Физическая 5, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация
б Department of Physics, The University of Texas at Dallas, Richardson, Texas, USA

Отрицательное преломление света на границах раздела сред является естественным следствием того, что групповая скорость волн в одной из сред отрицательна. В обзоре кратко прослеживается история возникновения такой интерпретации этого явления. Рассматривается несколько физических систем, в которых нормальные электромагнитные волны (поляритоны) могут иметь отрицательную групповую скорость, в частности, в области оптических частот. Эти системы исследуются при учете пространственной дисперсии. При таком рассмотрении используется диэлектрический тензор εij(ω, k), который определяет полный электромагнитный отклик, создаваемый электромагнитной волной с частотой ω и волновым вектором k. Поляритоны с отрицательной групповой скоростью как в естественных, так и в искусственных материалах образуются в тех случаях, когда пространственная дисперсия достаточно сильна. Приводятся соответствующие примеры объемных и поверхностных волн как в гиротропных, так и в негиротропных средах. Обсуждается также соотношение между упомянутым подходом, использующим обобщенный тензор диэлектрической восприимчивости εij(ω, k), и более известным, но более ограниченным описанием, основанном на использовании диэлектрической проницаемости ε(ω) и магнитной восприимчивости μ(ω).

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
PACS: 42.25.−p, 71.36.+c, 78.20.Ci (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0176.200610c.1051
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2006/10/c/
Цитата: Агранович В М, Гартштейн Ю Н "Пространственная дисперсия и отрицательное преломление света" УФН 176 1051–1068 (2006)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Agranovich V M, Gartstein Yu N “Spatial dispersion and negative refraction of lightPhys. Usp. 49 1029–1044 (2006); DOI: 10.1070/PU2006v049n10ABEH006067

Список литературы (64) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (193) Похожие статьи (20)

  1. Мандельштам Л И Полное собрание трудов Т. 5 (М.: Изд-во АН СССР, 1950), см. лекции, прочитанные 26 февраля 1940 г. и 5 мая 1944 г.
  2. Мандельштам Л И ЖЭТФ 15 475 (1945)
  3. Мандельштам Л И Лекции по оптике, теории относительности и квантовой механике (М.: Наука, 1972)
  4. Schuster A (Sir) An Introduction to the Theory of Optics 2nd ed. (London: E. Arnold, 1909)
  5. Brillouin L Wave Propagation and Group Velocity (New York: Academic Press, 1960)
  6. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Электродинамика сплошных сред (М.: Наука, 1992)
  7. Агранович В М, Гинзбург В Л Кристаллооптика с учетом пространственной дисперсии и тероия экситонов (М.: Наука, 1965)
  8. Agranovich V M et al. Phys. Rev. B 69 165112 (2004)
  9. Agranovich V M et al. J. Lumin. 110 167 (2004)
  10. Веселаго В Г УФН 92 517 (1967); Veselago V G Sov. Phys. Usp. 10 509 (1968)
  11. Сивухин Д В Оптика и спектроск. 3 308 (1957)
  12. Пафомов В Е ЖЭТФ 36 1853 (1959)
  13. Пафомов В Е ЖЭТФ 30 761 (1956); Пафомов В Е ЖЭТФ 33 1074 (1957)
  14. Shelby R A, Smith D R, Schultz S Science 292 77 (2001)
  15. Pendry J B Phys. Rev. Lett. 85 3966 (2000)
  16. Фейнберг Е Л УФН 172 91 (2002); Feinberg E L Phys. Usp. 45 81 (2002)
  17. McDonald K T Am. J. Phys. 69 607 (2001)
  18. Lamb H Proc. London Math. Soc. 1 473 (1904)
  19. Laue M Ann. Phys. (Leipzig) 18 523 (1905)
  20. Агранович В М, Пафомов В Е, Рухадзе А А ЖЭТФ 36 238 (1959); Басс Ф Г, Каганов М И, Яковенко В М ФТТ 4 3260 (1962)
  21. Франк И М ЖЭТФ 36 823 (1959)
  22. Барсуков К А ЖЭТФ 36 1485 (1959)
  23. Ильинский Ю А, Келдыш Л В Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом (М.: Изд-во МГУ, 1989)
  24. Рытов С М ЖЭТФ 17 930 (1947)
  25. Герценштейн М Е ЖЭТФ 26 680 (1954)
  26. Melrose D B, McPhedran R C Electromagnetic Processes in Dispersive Media: a Treatment on the Dielectric Tensor (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1991)
  27. Голубков А А, Макаров В А УФН 165 339 (1995); Golubkov A A, Makarov V A Phys. Usp. 38 325 (1995)
  28. Виноградов А П УФН 172 363 (2002); Vinogradov A P Phys. Usp. 45 331 (2002)
  29. Bedeaux D, Osipov M, Vlieger J J. Opt. Soc. Am. A 12 2431 (2004)
  30. Keldysh L V, Kirzhnitz D A, Maradudin A A (Eds) The Dielectric Function of Condensed Systems (Modern Problems in Condensed Matter Sciences, Vol. 24) (Amsterdam: North-Holland, 1989)
  31. Mahan G D Many-Particle Physics 3rd ed. (New York: Kluwer Acad./Plenum Publ., 2000)
  32. Toyozawa Y Optical Processes in Solids (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2003)
  33. Craig D P, Thirunamachandran T Molecular Quantum Electrodynamics: an Introduction to Radiation-Molecule Interactions (London: Academic Press, 1984)
  34. Barron L D Molecular Light Scattering and Optical Activity 2nd ed. (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2004)
  35. Джексон Дж Д Классическая электродинамика (М.: Мир, 1965)
  36. Гинзбург В Л ЖЭТФ 34 1993 (1958)
  37. Пекар С И ЖЭТФ 33 1022 (1957)
  38. Silvestri L et al. Nuovo Cimento C 27 437 (2004)
  39. Агранович В М УФН 71 141 (1960); Agranovich V M Sov. Phys. Usp. 3 427 (1960)
  40. Pine A S, Dresselhaus G Phys. Rev. 188 1489 (1969)
  41. Pendry J B Science 306 1353 (2004)
  42. Tretyakov S et al. J. Electromagn. Waves Appl. 17 695 (2003)
  43. Mackay T G Microw. Opt. Technol. Lett. 45 120 (2005)
  44. Jin Y, He S Opt. Express 13 4974 (2005)
  45. Monzon C, Forester D W Phys. Rev. Lett. 95 123904 (2005)
  46. Agranovich V M, Gartstein Yu N, Zakhidov A A Phys. Rev. B 73 045114 (2006)
  47. Агранович В М в сб. Поверхностные поляритоны: электромагнитные волны на поверхностях и границах раздела сред (Под ред. В М Аграновича, Д Л Миллса) (М.: Наука, 1985)
  48. Lopez-Rios T, Abeles F, Vuye G J. Phys. (Paris) 39 645 (1978)
  49. Vinogradov E A, Leskova T A Phys. Rep. 194 273 (1990)
  50. Yakovlev V A, Nazin V G, Zhizhin G N Opt. Commun. 15 293 (1975)
  51. Pockrand I, Brillante A, Möbius D J. Chem. Phys. 77 6289 (1982)
  52. Bellessa J et al. Phys. Rev. Lett. 93 036404 (2004)
  53. Agranovich V M, Leskova T A Prog. Surf. Sci. 29 169 (1988)
  54. Pendry J B Phys. Rev. Lett. 85 3966 (2000)
  55. Moroz A http://www.wave-scattering.com/negative.html
  56. Grigorenko A N et al. Nature 438 335 (2005)
  57. Shalaev V M et al. Opt. Lett. 30 3356 (2005)
  58. Taflove A Computational Electrodynamics: the Finite-Difference Time-Domain Method (Boston: Artech House, 1995)
  59. Shadrivov I V, Zharov A A, Kivshar Yu S J. Opt. Soc. Am. B 23 529 (2006); Shadrivov I V, Zharov A A, Kivshar Yu S physics/0506092
  60. Тарасенко О С, Тарасенко С В, Юрченко В М Письма в ЖЭТФ 80 551 (2004)
  61. Kozyrev A B et al. Appl. Phys. Lett. 87 121109 (2005)
  62. Lapine M, Gorkunov M, Ringhofer K H Phys. Rev. E 67 065601 (2003)
  63. Zharov A A, Shadrivov I V, Kivshar Yu S Phys. Rev. Lett. 91 037401 (2003)
  64. O'Brien S et al. Phys. Rev. B 69 241101(R) (2004)

© Успехи физических наук, 1918–2022
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение