Слабая локализация света в магнитоактивной среде

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Вычислен интерференционный вклад в оптический кондактанс (полное пропускание) образца неупорядоченной фарадеевской среды. Показано, что причиной подавления интерференции волн в магнитном поле являются акты рассеяния с переворотом спиральности. Магнитное поле не разрушает интерференцию волн с заданной спиральностью, но подавляет ее, если спиральность на различных участках траектории меняется. Это приводит к уменьшению интерференционного вклада в кондактанс с ростом магнитного поля. Аналогичное явление - отрицательное магнетосопротивление - известно как следствие слабой локализации электронов в металлах с примесями. Обнаружено, что с ростом магнитного поля изменение интерференционной поправки к оптическому кондактансу стремится к некоторому предельному значению, зависящему от отношения транспортной длины свободного пробега к длине рассеяния с переворотом спиральности. Обсуждается возможность управления с помощью поля переходом к режиму сильной “андерсоновской” локализации в квазиодномерном случае.

Об авторах

Е. Е. Городничев

Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ

Email: gorodn@theor.mephi.ru
Россия, Москва, 115409

Д. Б. Рогозкин

Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ;Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Духова (ВНИИА)

Автор, ответственный за переписку.
Email: gorodn@theor.mephi.ru
Россия, Москва, 115409; Москва, 127055

Список литературы

  1. Analogies in Optics and Microelectronics, ed. by W. van Haeringen and D. Lenstra, Kluwer, Dordrecht (1990).
  2. E. Akkermans and G. Montambaux, Mesoscopic Physics of Electrons and Photons, University Press, Cambrige (2007).
  3. S. Rotter and S. Gigan, Rev. Mod. Phys. 89, 015005 (2017).
  4. O. L. Muskens, J. G. Rivas, R. E. Algra, E. P. A. M. Bakkers, and A. Lagendijk, Nano Lett. 8, 2638 (2008).
  5. B. Redding, S. F. Liew, R. Sarma, and H. Cao, Nat. Photonics 7, 746 (2013).
  6. B. Redding, S. M. Popo, and H. Cao, Opt. Express 21, 6584 (2013).
  7. N. Bachelard, S. Gigan, X. Noblin, and P. Sebbah, Nat. Phys. 10, 426 (2014).
  8. K. Y. Bliokh, S. A. Gredeskul, P. Rajan, I. V. Shadrivov, and Y. S. Kivshar, Phys. Rev. B 85, 014205 (2012).
  9. L. Schertel, O. Irtenkauf, C. M. Aegerter, G. Maret, and G. J. Aubry, Phys. Rev. A 100, 043818 (2019).
  10. T. Goto, A. V. Dorofeenko, A. M. Merzlikin, A. V. Baryshev, A. P. Vinogradov, M. Inoue, A. A. Lisyansky, and A. B. Granovsky, Phys. Rev. Lett. 101, 113902 (2008).
  11. F. Sche old and G. Maret, Phys. Rev. Lett. 81, 5800 (1998).
  12. A. A. Chabanov, N. P. Tr'egour'es, B. A. van Tiggelen, and A. Z. Genack, Phys. Rev. Lett. 92, 173901 (2004).
  13. K. Fang, Z. Yu, and S. Fan, Phys. Rev. B 87, 060301(R) (2013).
  14. F. Yang and Y. Li, Phys. Rev. B 94, 165439 (2016).
  15. M. C. W. van Rossum and T. M. Nieuwenhuizen, Rev. Mod. Phys. 71, 313 (1999).
  16. B. L. Altshuler, A. G. Aronov, D. E. Khmel'nitskii, and A. I. Larkin, Quantum Theory of Solids, Mir, Moscow (1982), p. 130.
  17. G. Bergmann, Phys. Rep. 107, 1 (1984).
  18. P. A. Lee and T. V. Ramakrishnan, Rev. Mod. Phys. 57, 287 (1985).
  19. Y. Bromberg, B. Redding, S. M. Popo, and H. Cao, Phys. Rev. A 93, 023826 (2016).
  20. M. Estakhri, N. M. Estakhri, and T. B. Norris, doi.org/10.1038/s41598-022-25465-y (2022).
  21. R. Lenke, R. Lehner, and G. Maret, Europhys. Lett. 52, 620 (2000).
  22. E. E. Gorodnichev and D. B. Rogozkin, J. Phys.: Conf. Ser. 1686, 012024 (2020).
  23. E. E. Gorodnichev, K. A. Kondratiev, and D. B. Rogozkin, Phys. Rev. B 105, 104208 (2022).
  24. А. А. Голубенцев, Изв. ВУЗов. Радиофизика 27, 734 (1984)
  25. A. A. Golubentsev, Quantum Electron. 27, 506 (1984).
  26. А. А. Голубенцев, ЖЭТФ 86, 47 (1984)
  27. A. A. Golubentsev, Sov. Phys. JETP 59, 26 (1984).
  28. F. C. MacKintosh and S. John, Phys. Rev. B 37, 1884 (1988).
  29. A. K. Zvezdin and V. A. Kotov, Modern magnetooptics and magnetooptical materials, Taylor & Francis Group, N.Y. (1997), p. 404.
  30. Е. Е. Городничев, А. И. Кузовлев, Д. Б. Рогозкин, Письма в ЖЭТФ 89, 649 (2009)
  31. E. E. Gorodnichev, A. I. Kuzovlev, D. B. Rogozkin, JETP Lett. 89, 547 (2009).
  32. E. E. Gorodnichev, A. I. Kuzovlev, and D. B. Rogozkin, JOSA A 33, 95 (2016).
  33. F. C. MacKintosh, J. X. Zhu, D. J. Pine, and D. A. Weitz, Phys. Rev. B 40, 9342 (1989).
  34. D. Bicout, C. Brosseau, A. S. Martinez, and J. M. Schmitt, Phys. Rev. E 49, 1767 (1994).
  35. Е. Е. Городничев, А. И. Кузовлев, Д. Б. Рогозкин, Письма в ЖЭТФ 68, 21 (1998)
  36. E. E. Gorodnichev, A. I. Kuzovlev, D. B. Rogozkin, JETP Lett. 68, 22 (1998).
  37. E. E. Gorodnichev, A. I. Kuzovlev, and D. B. Rogozkin, Phys. Rev. E 90, 043205 (2014).
  38. M. I. Mishchenko, Electromagnetic Scattering by Particles and Particle Groups, Cambridge University Press, Cambridge (2014).
  39. Е. Е. Городничев, А. И. Кузовлев, Д. Б. Рогозкин, ЖЭТФ 133, 839 (2008)
  40. E. E. Gorodnichev, A. I. Kuzovlev, and D. B. Rogozkin, JETP 106, 731 (2008).
  41. Е. Е. Городничев, А. И. Кузовлев, Д. Б. Рогозкин, Письма в ЖЭТФ 104, 155 (2016)
  42. E. E. Gorodnichev, A. I. Kuzovlev, D. B. Rogozkin, JETP Lett. 104, 157 (2016).
  43. R. Lenke, C. Eisenmann, D. Reinke, and G. Maret, Phys. Rev. E 66, 056610 (2002).
  44. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Электродинамика сплошных сред, Наука, М. (1982)
  45. L. D. Landau, L. P. Pitaevskii, E. M. Lifshitz, Electrodynamics of Continuous Media, vol. 8 in Course of Theoretical Physics, Second Edition, Elsevier (1984).
  46. C. W. J. Beenakker, Rev. Mod. Phys. 69, 731 (1997).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023