《穿孔金屬/反鐵磁多層膜的遠紅外(THz)光學性質》是依託哈爾濱師範大學，由周勝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：穿孔金屬/反鐵磁多層膜的遠紅外(THz)光學性質
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周勝
- 依託單位：哈爾濱師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由穿孔金屬膜異常光透射現象所引發的對金屬亞波長孔陣列結構中表面等離極化激元的研究是當前涉及物理和信息技術的一個跨學科的熱點研究領域。本項目研究的體系為穿孔金屬/反鐵磁多層膜，主要目標在於研究穿孔金屬膜對太赫茲波在反鐵磁體系內線性傳輸性質的影響及對非線性光學效應的增強，並為設計太赫茲器件提供理論基礎。本項目研究內容包括：穿孔金屬/反鐵磁雙層結構的異常光透射和單向性；穿孔金屬/反鐵磁/穿孔金屬諧振腔二次諧波生成；穿孔金屬/反鐵磁光子晶體的光子帶結構，二次諧波生成和頻率轉換效應。我們將重點關注穿孔金屬表面電磁波對磁極化子光學性質的修正；特別通過改變外加磁場方向、反鐵磁體子格磁化方向、穿孔金屬膜上亞波長孔的形狀以及孔的陣列排布規律，來影響和調控穿孔金屬/反鐵磁多層膜的線性和非線性光學性質。
結題摘要
工作在THz波區間反鐵磁體的磁化率是共振型的，因而在共振頻率附近的區域上，強的電磁場（或光場）應該產生可以觀測的線性和非線性效應。由穿孔金屬膜異常光透射現象所引發的對金屬亞波長孔陣列結構中表面等離極化激元的研究是當前涉及物理和信息技術的一個跨學科的熱點研究領域。我們對反鐵磁體進行了非線性和頻和差頻磁化率的微擾理論推導，以穿孔金屬和反鐵磁為例研究了其中的光傳播基本性質和特點，討論了試驗上觀測的可能性。主要新的結果是：（1）在穿孔金屬/反鐵磁體系中，發現電磁波傳播的強非倒易性，確定了強非線性出現的結構和位型。（2）在反鐵磁/穿孔金屬雙層中，發現二次諧波生成和磁光克爾效應，通過改變外磁場大小，電介質層厚度和金屬中孔的尺寸可以增強這些效應。(3)在反鐵磁層和反鐵磁/金屬（Ag）三明治結構中發現了和頻生成，並設計合適的結構增強和頻生成的效率。（4）利用有效介質理論研究了由鉍鐵石榴石（BIG）和銀構成的二維光子晶體的科爾效應。鉍鐵石榴石為基底，內部嵌入銀柱。在銀柱表面等離激元會影響BIG的磁光性質。研究發現，由於銀柱的加入會增大科爾效應。銀柱占的比例同樣會影響克爾效應。我們將重點研究了通過改變外加磁場方向、反鐵磁體子格磁化方向、穿孔金屬膜上亞波長孔的形狀以及孔的陣列排布規律，來影響和調控穿孔金屬/反鐵磁多層膜的線性和非線性光學性質。
