特异材料层状结构中狄拉克点附近光子行为研究

本项目拟采用光场在层状色散材料和一维光子晶体中的电磁理论，求解含人工特异材料的层状结构中的光子能带结构，找出存在狄拉克点的光子能带结构条件，着重研究光子在狄拉克点附近的传播及时空演化行为，研究在狄拉克线性色散能带结构影响下的原子自发辐射光子的量子特性。主要内容为：研究含特异材料的层状结构中存在狄拉克能带结构的条件，揭示在这些结构中狄拉克点附近的光子传输行为和手征特性，分析特异材料色散和有限尺寸效应对光子行为的影响；进一步深入研究二能级、三能级原子在具有狄拉克能带结构的层状结构中自发辐射动态过程，揭示狄拉克点对自发辐射光谱影响。本项目研究的内容是当前人工特异材料与电磁学、量子光学等交叉学科的重要理论前沿问题，研究结果将为人们提供一种用光学方法来研究相对论量子电动力学基本现象的新手段，并且与实现新型材料的应用紧密相关，具有极为重要的学术价值。

本项目采用光场在层状色散材料和一维光子晶体中的电磁理论，求解含人工特异材料的层状结构的光子能带结构，找出存在狄拉克点的光子能带结构条件，着重研究光子在狄拉克点附近的传播及时空演化行为，研究了在光与狄拉克线性色散能带结构影响下的相互作用。主要成果为：给出了含特异材料的层状结构中存在狄拉克能带结构的条件，揭示了在这些结构中狄拉克点附近的光子传输行为，分析了特异材料色散和有限尺寸效应对光子行为的影响；进一步深入研究了矢量光场的辐射力的特性、光源相干性对古斯汉欣效应的影响。本项目研究的内容是光物理学、人工特异材料学、量子力学等交叉学科的重要理论前沿问题，研究结果为人们提供一种用光学方法来研究相对论量子电动力学基本现象的新手段，并且与实现新型材料的应用紧密相关，具有极为重要的学术价值。