Вышедшие номера
Сингулярные поверхностные поляритоны на границе одинаковых одноосных кристаллов
Голеницкий К.Ю. 1, Гуткин Г.М.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: golenitski.k@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 27 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 18 августа 2025 г.
Принята к печати: 19 августа 2025 г.
Выставление онлайн: 21 октября 2025 г.

Как известно, вдоль границы двух сред могут распространяться поверхностные электромагнитные волны. Рассмотрен случай границы двух одинаковых одноосных кристаллов, в одном из которых поверхностный поляритон принимает сингулярную форму, которая аналогична волне Фохта. Для таких поляритонов получены необходимые и достаточные условия существования, связывающие главные значения диэлектрической проницаемости с его направлением распространения или с ориентацией оптических осей кристаллов. Получены аналитические выражения для распределения полей в поляритоне. Обнаружено, что для заданной ориентации осей и степени анизотропии кристаллов возможно до четырех пар направлений распространения. При определенных условиях поляритон может распространяться параллельно или перпендикулярно оптической оси кристалла, где распределение поля поляритона имеет несингулярную форму. Ключевые слова: поверхностный поляритон, поверхностная электромагнитная волна, метаматериалы, волна Дьяконова, анизотропная среда.
  1. М.И. Дьяконов. ЖЭТФ 94, 4, 119 (1988)
  2. O. Takayama, L. Crasovan, D. Artigas, L. Torner. Phys. Rev. Lett. 102, 4, 043903-1 (2009)
  3. O. Takayama, L.C. Crasovan, S.K. Johansen, D. Mihalache, D. Artigas, L. Torner. Electromagnetics 28, 3, 126 (2008)
  4. J.A. Polo, A. Lakhtakia. Laser Photonics Rev. 5, 2, 234 (2011)
  5. В.И. Альшиц, В.Н. Любимов. ФТТ 44, 2, 371 (2002)
  6. L. Torner, J.P. Torres, C. Ojeda, D. Mihalache. J. Light. Technol. 13, 10, 2027 (1995)
  7. А.Н. Фурс, В.М. Галынский, Л.М. Барковский. Оптика и спектроскопия 98, 3, 500 (2005)
  8. O. Takayama, D. Artigas, L. Torner. Nat. Nanotechnol. 9, 6, 419 (2014)
  9. D.A. Chermoshentsev, E.V. Anikin, S.A. Dyakov, N.A. Gippius. Nanophotonics 9, 16, 4785 (2020)
  10. D.A. Chermoshentsev, E.V. Anikin, I.M. Fradkin, M.S. Sidorenko, A.A. Dudnikova, A.S. Kalganov, M.F. Limonov, N.A. Gippius, S.A. Dyakov. Nanophotonics, 13, 16, 3005 (2024)
  11. D. Artigas, L. Torner. Phys. Rev. Lett. 94, 1, 013901 (2005)
  12. O. Takayama, A.A. Bogdanov, A.V. Lavrinenko. J. Phys. Condens. Matter 29, 46, 463001 (2017)
  13. K. Korzeb, M. Gajc, D. Pawlak. Opt. Express 23, 20, 25406 (2015)
  14. S. Jahani, Z. Jacob. Nat. Nanotechnol. 11, 1, 23 (2016)
  15. O. Takayama, E. Shkondin, A. Bodganov, M.E. Aryaee Panah, K. Golenitskii, P. Dmitriev, T. Repaan, R. Malureanu, P. Belov, F. Jensen, A.V. Lavrinenko. ACS Photonics 4, 11, 2899 (2017)
  16. M. Moradi. Sci. Rep. 13, 12353 (2023)
  17. Ф.Н. Марчевский, В.Л. Стрижевский, С.В. Стрижевский. ФТТ 26, 5, 1501 (1984)
  18. A. Lakhtakia, T.G. Mackay, C. Zhou. Eur. J. Phys. 42, 1, 015302-1 (2021)
  19. T.G. Mackay, C. Zhou, A. Lakhtakia. Proc. R. Soc. A 475, 2228, 20190317-1 (2019)
  20. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Электродинамика сплошных сред. Наука, М. (1992). 664 с. ( 99)
  21. K.Yu. Golenitskii, N.S. Averkiev. Phys. Rev. A, 111, 6, 063508 (2025)
  22. A. Lakhtakia, T.G. Mackay. J. Opt. Soc. Am. B 37, 8, 2444 (2020)
  23. K.Yu. Golenitskii. Phys. Rev. B, 110, 3, 035301 (2024)
  24. E.E. Narimanov. Phys. Rev. A, 98, 1, 013818  (2018)
  25. А.П. Хапалюк. Оптика и спектроскопия 12, 1, 106 (1962)
  26. Н.С. Аверкиев, М.И. Дьяконов. Оптика и спектроскопия 68, 3, 1118 (1990)