Проявление тороидных возбуждений в поляритонном спектре диэлектрика на границе с металлом в электрическом поле

Abstract

Исследовано влияние тороидных возбуждений на спектр поверхностных поляритонов диэлектрика на границе с идеальным металлом в постоянном электрическом поле, перпендикулярном поверхности контакта. Показано, что тороидная поляритонная мода может быть радиационной и иметь как нормальную, так и аномальную дисперсию. Отличительной чертой тороидной поляритонной моды по сравнению с электродипольной является то, что она пересекает световую прямую, т.е. может резонансно возбуждаться электромагнитной волной, распространяющейся вдоль поверхности контакта. Эта особенность означает возможность идентификации тороидной поляритонной моды в спектре при изменении угла падения электромагнитной волны.

A study is made of the influence of toroidal excitations on the spectrum of surface polaritons of an insulator at its boundary with an ideal metal in a static electric field perpendicular to the contact surface. It is shown that the toroidal polariton mode can be radiative and have normal or anomalous dispersion. A distinguishing feature of the toroidal polariton mode in comparison with an electric-dipole mode is that it crosses the light line, i.e., it can be resonantly excited by an electromagnetic wave propagating along the contact surface. This feature means that it is possible to identify a toroidal polariton mode in the spectrum by varying the angle of incidence of the electromagnetic wave.