Выпуски

 / 

2010

 / 

Март

  

Обзоры актуальных проблем


Поверхностные состояния в фотонных кристаллах

 а,  а,  а,  б
а Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН, Москва, Российская Федерация
б Department of Physics, Queens College of the City University of New York, Flushing, New York, USA

Рассматривается распространение поверхностных электромагнитных волн по границе фотонных кристаллов (ФК). Показано, что в ряде случаев эти волны могут быть обратными. Обсуждается природа поверхностных, локализованных на границе ФК электромагнитных состояний, не переносящих энергии вдоль этой границы (тангенциальное волновое число этих состояний равно нулю). Проводится аналогия с известными в физике твёрдого тела таммовскими и шоклиевскими поверхностными состояниями. Показано, что в случае ФК оба типа состояний можно рассматривать как таммовские. Приведены результаты экспериментов по обнаружению поверхностных состояний. Рассматривается система, позволяющая управлять поверхностным состоянием с помощью внешнего магнитного поля.

Текст pdf (692 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0180.201003b.0249
PACS: 41.20.Jb, 42.70.Qs, 73.20.−r (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0180.201003b.0249
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2010/3/b/
000280435100002
2-s2.0-77954801596
2010PhyU...53..243V
Цитата: Виноградов А П, Дорофеенко А В, Мерзликин А М, Лисянский А А "Поверхностные состояния в фотонных кристаллах" УФН 180 249–263 (2010)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Vinogradov A P, Dorofeenko A V, Merzlikin A M, Lisyansky A A “Surface states in photonic crystalsPhys. Usp. 53 243–256 (2010); DOI: 10.3367/UFNe.0180.201003b.0249

Список литературы (85) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (142) Похожие статьи (20)

  1. Joannopoulos J D, Meade R D, Winn J N Photonic Crystals: Molding the Flow of Light (Princeton, NJ: Princeton Univ. Press, 1995)
  2. Johnson S G, Joannopoulos J D Photonic Crystals: The Road from Theory to Practice (Boston: Kluwer Acad. Publ., 2002)
  3. Sakoda K Optical Properties of Photonic Crystals (Berlin: Springer, 2001)
  4. Силин Р А Необычные законы преломления и отражения (М.: ФАЗИС, 1999)
  5. Luo C et al. Phys. Rev. B 65 201104(R) (2002)
  6. Russell P St J, Birks T A Photonic Band Gap Materials (Ed. C M Soukoulis) (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1996) p. 71
  7. Kosaka H et al. Phys. Rev. B 58 R10096 (1998)
  8. Baba T, Matsumoto T Appl. Phys. Lett. 81 2325 (2002)
  9. Merzlikin A M, Vinogradov A P Opt. Commun. 259 700 (2006)
  10. Belov P A, Simovski C R, Ikonen P Phys. Rev. B 71 193105 (2005)
  11. Чупрунов Е В, Хохлов А Ф, Фаддеев М А Основы кристаллографии (М.: Физматлит, 2004)
  12. Batterman B W, Cole H Rev. Mod. Phys. 36 681 (1964)
  13. Zhang Z, Satpathy S Phys. Rev. Lett. 65 2650 (1990)
  14. Tikhodeev S G et al. Phys. Rev. B 66 045102 (2002)
  15. John S Phys. Rev. Lett. 58 2486 (1987)
  16. Berry M V, Popescu S J. Phys. A Mat. Gen. 39 6965 (2006)
  17. Berry M V J. Phys. A Mat. Gen. 27 L391 (1994)
  18. Kempf A, Ferreira P J S G J. Phys. A Mat. Gen. 37 12067 (2004)
  19. Ferreira P J S G, Kempf A IEEE Trans. Signal Process. 54 3732 (2006)
  20. Tamm I Z. Phys. 76 849 (1932)
  21. Shockley W Phys. Rev. 56 317 (1939)
  22. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Электродинамика сплошных сред (М.: Наука, 1982); Landau L D, Lifshitz E M Electrodynamics of Continuaus Media (Oxford: Pergamon Press, 1984)
  23. Kłos J Phys. Rev. B 76 165125 (2007)
  24. Malkova N, Ning C Z Phys. Rev. B 73 113113 (2006)
  25. Malkova N, Ning C Z Phys. Rev. B 76 045305 (2007)
  26. Agranovich V M, Mills D L (Eds) Surface Polaritons: Electromagnetic Waves at Surfaces and Interfaces (Amsterdam: North-Holland, 1982); Агранович В М, Миллс Д Л (Ред.) Поверхностные поляритоны: электромагнитные волны на поверхностях и границах раздела сред (М.: Наука, 1985)
  27. Дмитрук Н Л, Литовченко В Г, Стрижевский В Л Поверхностные поляритоны в полупроводниках и диэлектриках (Киев: Наукова думка, 1989)
  28. Alu A, Engheta N IEEE Trans. Antennas Propag. 51 2558 (2003)
  29. Zouhdi S et al. Phys. Rev. B 75 035125 (2007)
  30. Вайнштейн Л А Электромагнитные волны 2-е изд. (М.: Радио и связь, 1988)
  31. Yariv A, Yeh P Optical Waves in Crystals (New York: Wiley, 1984); Ярив А, Юх П Оптические волны в кристаллах (М.: Мир, 1987)
  32. Бреховских Л М Волны в слоистых средах (М.: Изд-во АН СССР, 1957); Brekhovskikh L M Waves in Layered Media (New York: Academic Press, 1960)
  33. Рытов С М ЖЭТФ 29 606 (1955); Rytov S M Sov. Phys. JETP 2 466 (1956)
  34. Басс Ф Г, Булгаков А А, Тетервов А П Высокочастотные свойства полупроводников со сверхрешетками (М.: Наука, 1989)
  35. Kronig R, Penney W G Proc. R. Soc. London A 130 499 (1931)
  36. Vinogradov A P et al. Phys. Rev. B 74 045128 (2006)
  37. Namdar A, Shadrivov I V, Kivshar Yu S Appl. Phys. Lett. 89 114104 (2006)
  38. Barvestani J et al. Phys. Rev. A 77 013805 (2008)
  39. Namdar A, Shadrivov I V, Kivshar Yu S Phys. Rev. A 75 053812 (2007)
  40. Bass F G, Tetervov A P Phys. Rep. 140 237 (1986)
  41. Kaliteevski M et al. Phys. Rev. B 76 165415 (2007)
  42. Tamm I Phys. Z. Sowjetunion 1 733 (1932)
  43. Лифшиц И М, Пекар С И УФН 56 531 (1955)
  44. Goto T et al. Phys. Rev. Lett. 101 113902 (2008)
  45. Kavokin A, Shelykh I, Malpuech G Appl. Phys. Lett. 87 261105 (2005)
  46. Kavokin A V, Shelykh I A, Malpuech G Phys. Rev. B 72 233102 (2005)
  47. Villa F, Gaspar-Armenta J A Opt. Commun. 223 109 (2003)
  48. Villa F, Gaspar-Armenta J Opt. Express 12 2338 (2004)
  49. Ji-Yong Guo et al. Chin. Phys. Lett. 25 2093 (2008)
  50. Brand S, Kaliteevski M A, Abram R A Phys. Rev. B 79 085416 (2009)
  51. Булгаков А А, Мериуц А В, Ольховский Е А ЖТФ 74 (10) 103 (2004); Bulgakov A A, Meriutz A V, Ol'khovskii E A Tech. Phys. 49 1349 (2004)
  52. Звездин А К, Котов В А Магнитооптика тонких пленок (М.: Наука, 1988)
  53. Inoue M et al. J. Appl. Phys. 83 6768 (1998)
  54. Steel M J, Levy M, Osgood R M (Jr.) J. Lightwave Technol. 18 1297 (2000)
  55. Goodwin E T Proc. Camb. Philos. Soc. 35 205 (1939); Goodwin E T Proc. Camb. Philos. Soc. 35 221 (1939); Goodwin E T Proc. Camb. Philos. Soc. 35 232 (1939)
  56. Maue A-W Z. Phys. 94 717 (1935)
  57. Rijanow S Z. Phys. 89 806 (1934)
  58. Sokolow A Z. Phys. 90 520 (1934)
  59. Соколов А А ЖЭТФ 6 807 (1936)
  60. Центер Э М ЖЭТФ 8 682 (1938)
  61. Levine J D Phys. Rev. 171 701 (1968)
  62. Davison S G, Levine J D "Surface states" Solid State Physics Vol. 25 (Eds H Ehrenreich, F Seitz, D Turnbull) (New York: Academic Press, 1970); Дэвисон С, Левин Дж Поверхностные (таммовские) состояния (М.: Мир, 1973)
  63. Zak J Phys. Rev. B 32 2218 (1985)
  64. Green M (Ed.) Solid State Surface Science Vol. 1 (New York: M. Dekker, 1969); Грин М (Ред.) Поверхностные свойства твердых тел (М.: Мир, 1972)
  65. Беленький А Я УФН 134 125 (1981); Belen'kii A Ya Sov. Phys. Usp. 24 412 (1981)
  66. Allen G Phys. Rev. 91 531 (1953)
  67. Leyva M D, Gondar J L Phys. Status Solidi B 128 575 (1985)
  68. Milanović V, Tjapkin D Phys. Status Solidi B 110 687 (1982)
  69. Nusinsky I, Hardy A A Phys. Rev. B 73 125104 (2006)
  70. Vinogradov A P, Merzlikin A M Physica B 338 126 (2003)
  71. Foo E-N, Wong H-S Phys. Rev. B 9 1857 (1974)
  72. Kłos J, Puszkarski H Phys. Rev. B 68 045316 (2003)
  73. Foo E-N, Wong H S Phys. Rev. B 10 4819 (1974)
  74. Stçślicka M et al. Surf. Sci. Rep. 47 93 (2002)
  75. Zengerle R J. Mod. Opt. 34 1589 (1987)
  76. Merzlikin A M et al. J. Magn. Magn. Mater. 300 108 (2006)
  77. Merzliin A M et al. Physica B 394 277 (2007)
  78. Levy M, Jalali A A J. Opt. Soc. Am. B 24 1603 (2007)
  79. Jalali A A, Levy M J. Opt. Soc. Am. B 25 119 (2008)
  80. Wang F, Lakhtakia A Appl. Phys. Lett. 92 011115 (2008)
  81. Šolc I Czech. J. Phys. 4 53 (1954); Šolc I Czech. J. Phys. 4 65 (1954)
  82. Yeh P J. Opt. Soc. Am. 69 742 (1979)
  83. Cojocaru E Appl. Opt. 39 4641 (2000)
  84. Shabtay G et al. Opt. Express 10 1534 (2002)
  85. Merzlikin A M et al. Phys. Rev. B 79 195103 (2009)

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение