光子莫尔晶格的研究进展

莫尔晶格是指两个相同或者相似的周期结构重叠形成的复合结构。受二维材料中范德华尔斯(van der Waals)异质结形成的莫尔超晶格研究的影响,光学、声学、力学、热学领域中莫尔晶格的研究也相继重拾热情或不断涌现。本文主要回顾了光学莫尔晶格的研究进展,包括构成莫尔晶格的两个周期结构在空间上处于同层的单层莫尔晶格结构和处于不同层的双层莫尔晶格结构,讨论了由不同材料、不同形式构成的各类光学莫尔结构的线性和非线性光学特性。

Lieb莫尔光子晶格及其光子学特性研究

受到电子学领域双层扭曲石墨烯的启发,莫尔光子晶格的多种莫尔构型被证明具有光子局域等特性。将两个相同周期的Lieb子晶格旋转角36.87°叠加构造了Lieb莫尔晶格,并基于平面波展开法计算了其能带结构。结果表明,相比于常规的Lieb晶格,Lieb莫尔晶格的无量纲化光子禁带宽度最高可增加0.25,并且禁带中心发生了蓝移,因而更适合在光通信领域的应用。数值计算结果表明在Lieb莫尔晶格的能带结构中还具有平带,其特性可通过改变介质柱的几何参数进行调控,最高平整度可达到0.0018722。通过计算平整度最高时的电场分布,发现了局域的现象。基于Lieb晶格的莫尔构型可为光子晶体研究提供新的方法,也为研究复杂光子晶体结构提供新的平台。