《耦合磁特異材料中非線性光學性質的理論研究》是依託南京理工大學，由崔維娜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：耦合磁特異材料中非線性光學性質的理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：崔維娜
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
特異材料由於其奇特的電磁性質成為近幾年備受關注的研究領域，而要實現外場對特異材料的可調就需對其非線性性質進行研究。磁等離極化激元（MPP）作為光與微結構材料相互作用的元激發形式，提供了一種新的、更優異的裁剪人工微結構光學性質方法。本項目旨在研究基於磁等離極化激元的耦合磁特異材料中的非線性光學效應。通過對MPP在耦合磁特異材料中傳輸時的色散和非線性特性的分析，對系統中非線性元激發的產生、傳播、及相互作用進行理論探討。探索實現二次諧波、三波共振、孤子的可能性，利用拉格朗日方程組和奇異攝動理論得到非線性振幅方程和解析結果，並進行數值模擬。這些對於研製高性能的光電功能器件、對於器件的微型化具有重要的意義和套用價值。
結題摘要
超構材料由於其奇特的電磁性質成為近幾年備受關注的研究領域，而要實現外場對特異材料的可調就需對其非線性性質進行研究。本項目對耦合超構材料中的非線性動力學進行了理論研究。由於金屬納米棒結構靈活可調，並且由金屬納米棒構成的周期性陣列中，局域在縫隙中的等離激元強度可以被大大增強，故我們採用一維金屬納米棒陣列，並對其非線性Kerr型光學效應進行了深入的理論研究。利用LC振盪電路模型得到可以描述電荷隨時間演化的耦合分立方程組，注意到由於近鄰相互作用，除在位勢，還存在相互作用勢。我們對等離激元在此耦合特異材料中傳輸時的色散和非線性特性進行了分析，指出了其調製不穩定性的參量區間。利用奇異攝動理論得到了非線性振幅方程和解析結果，理論上預測此系統中一定的頻帶範圍記憶體在亞波長波段的等離激元孤子。其次，我們利用準分立近似方法解析研究了由開口諧振環構成的二維點陣中的非線性動力學，對於沿著晶格尺度緩慢變化的激發，可以近似用高維非線性薛丁格方程描述。結果表明對此二維非線性分立系統可以存在不同類型的非線性局域模式。此結果將有利於理解高維超構材料系統的非線性性質。
