Сингулярные поверхностные поляритоны на границе одинаковых одноосных кристаллов
Голеницкий К.Ю.
1, Гуткин Г.М.
11Физико-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.
- М.И. Дьяконов. ЖЭТФ 94, 4, 119 (1988)
- O. Takayama, L. Crasovan, D. Artigas, L. Torner. Phys. Rev. Lett. 102, 4, 043903-1 (2009)
- O. Takayama, L.C. Crasovan, S.K. Johansen, D. Mihalache, D. Artigas, L. Torner. Electromagnetics 28, 3, 126 (2008)
- J.A. Polo, A. Lakhtakia. Laser Photonics Rev. 5, 2, 234 (2011)
- В.И. Альшиц, В.Н. Любимов. ФТТ 44, 2, 371 (2002)
- L. Torner, J.P. Torres, C. Ojeda, D. Mihalache. J. Light. Technol. 13, 10, 2027 (1995)
- А.Н. Фурс, В.М. Галынский, Л.М. Барковский. Оптика и спектроскопия 98, 3, 500 (2005)
- O. Takayama, D. Artigas, L. Torner. Nat. Nanotechnol. 9, 6, 419 (2014)
- D.A. Chermoshentsev, E.V. Anikin, S.A. Dyakov, N.A. Gippius. Nanophotonics 9, 16, 4785 (2020)
- 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)
- D. Artigas, L. Torner. Phys. Rev. Lett. 94, 1, 013901 (2005)
- O. Takayama, A.A. Bogdanov, A.V. Lavrinenko. J. Phys. Condens. Matter 29, 46, 463001 (2017)
- K. Korzeb, M. Gajc, D. Pawlak. Opt. Express 23, 20, 25406 (2015)
- S. Jahani, Z. Jacob. Nat. Nanotechnol. 11, 1, 23 (2016)
- 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)
- M. Moradi. Sci. Rep. 13, 12353 (2023)
- Ф.Н. Марчевский, В.Л. Стрижевский, С.В. Стрижевский. ФТТ 26, 5, 1501 (1984)
- A. Lakhtakia, T.G. Mackay, C. Zhou. Eur. J. Phys. 42, 1, 015302-1 (2021)
- T.G. Mackay, C. Zhou, A. Lakhtakia. Proc. R. Soc. A 475, 2228, 20190317-1 (2019)
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Электродинамика сплошных сред. Наука, М. (1992). 664 с. ( 99)
- K.Yu. Golenitskii, N.S. Averkiev. Phys. Rev. A, 111, 6, 063508 (2025)
- A. Lakhtakia, T.G. Mackay. J. Opt. Soc. Am. B 37, 8, 2444 (2020)
- K.Yu. Golenitskii. Phys. Rev. B, 110, 3, 035301 (2024)
- E.E. Narimanov. Phys. Rev. A, 98, 1, 013818 (2018)
- А.П. Хапалюк. Оптика и спектроскопия 12, 1, 106 (1962)
- Н.С. Аверкиев, М.И. Дьяконов. Оптика и спектроскопия 68, 3, 1118 (1990)