外磁場(chǎng)對(duì)二維磁性光子晶體絕對(duì)帶隙結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、當(dāng)構(gòu)成光子晶體的材料其介電函數(shù)或磁導(dǎo)率隨光波的頻率而改變時(shí)，在求解光子晶體的能帶結(jié)構(gòu)時(shí)間題就變得比較復(fù)雜。一般情況下，鐵氧體材料的磁導(dǎo)率是隨光波的頻率而改變的。本文運(yùn)用擴(kuò)展基矢的方法，研究了外磁場(chǎng)對(duì)由鐵氧體材料構(gòu)成的二維磁性光子晶體的影響。 首先，研究了外磁場(chǎng)對(duì)由鐵氧體材料構(gòu)成的三角格子二維磁性光子晶體絕對(duì)帶隙結(jié)構(gòu)的影響，散射子為圓形空氣柱子。研究發(fā)現(xiàn)：隨著外磁場(chǎng)的增加，填充率為0.843的二維磁性光子晶體的絕對(duì)帶隙的寬度、絕對(duì)

2、帶隙的中心頻率以及絕對(duì)帶隙的寬高比均單調(diào)遞增，但是上述各量有外場(chǎng)時(shí)的值均比不加外磁場(chǎng)時(shí)的值小，而且加外磁場(chǎng)后不出現(xiàn)絕對(duì)帶隙閉合的情況。對(duì)于填充率為0.650的情況，加外磁場(chǎng)后除了對(duì)低頻段的絕對(duì)帶隙有類似于填充率為0.843時(shí)的影響之外，加外磁場(chǎng)后在高頻段又出現(xiàn)了一個(gè)新的絕對(duì)帶隙，此絕對(duì)帶隙的寬度和絕對(duì)帶隙的寬高比均隨外磁場(chǎng)的增加而單調(diào)遞減，而絕對(duì)帶隙的中心頻率則隨外磁場(chǎng)的增大而單調(diào)遞增．值得注意的是在外磁場(chǎng)大到3.0(2πc·α<'-1

3、>)后，該絕對(duì)帶隙就閉合了。 其次，研究了外磁場(chǎng)對(duì)由鐵氧體材料構(gòu)成的正方格子二維磁性光子晶體絕對(duì)帶隙結(jié)構(gòu)的影響，散射子分別為：圓形空氣柱子，正方形空氣柱子和正方形介質(zhì)柱子。計(jì)算結(jié)果表明三種結(jié)構(gòu)具有一些共同點(diǎn)，即加外磁場(chǎng)后絕對(duì)帶隙都存在閉合的情況，另外三種結(jié)構(gòu)的絕對(duì)帶隙寬度、絕對(duì)帶隙的中心頻率以及絕對(duì)帶隙的寬高比均隨外磁場(chǎng)的增大而幾乎單調(diào)遞增；不同點(diǎn)是：絕對(duì)帶隙閉合時(shí)所對(duì)應(yīng)的外磁場(chǎng)范圍不同，圓形空氣柱子結(jié)構(gòu)的范圍最大，正方形空氣柱