磁化强度调制的圆柱形纳米线磁子晶体

采用微磁学模拟的方法研究了自旋波在磁化强度周期变化的圆柱形纳米线中的传播特性。结果显示,频谱和色散关系图中均能看到明显的自旋波通带和禁带。带隙是由自旋波在布里渊区边界处的布拉格反射引起的。通过改变磁子晶体的周期长度、磁化强度比值可以有效的调制自旋波带隙结构。当周期长度增大时,带隙数目增加,带隙频率位置降低,带隙宽度变窄。随着磁化强度调制的增强,带隙位置逐渐降低,而带隙宽度表现出复杂的变化形式,有些带隙表现出振荡行为。这些结果对研制纳米线磁子晶体器件具有参考意义。

圆柱形金纳米线中表面等离激元的传输性质研究

从理论上研究了圆柱形金纳米线中,可见光波长下(λ=632.8 nm)表面等离激元模式的传输性质。通过求解麦克斯韦方程组,得到圆柱形金纳米线中表面等离激元波导的传播常数,进而得到表面等离激元模式的传输性质,包括其传播长度及有效半径等。还发现了表面等离激元模式的传输性质受到模式结构以及介质介电常数的影响,并且得到了表面等离激元传输距离和能量局域之间的普遍矛盾,即能量局域越好传播距离越短。通过计算,能够在特定的结构参数下获得较好的局域特性和传播长度,例如,当金属芯半径为40 nm,介质(SiO2)厚度为40 nm时,HE11模式的传播长度为103.6μm,有效半径642 nm。