One-way Penetration of the Boundary Wave in Anisotropic Structures

(1)

Р А А

-

А Р

J

OURNAL OF

N

ANO

-

AND

E

LECTRONIC

P

HYSICS

4 №

2, 02028(4cc) (2012)

Vol. 4 No 2, 02028(4pp) (2012)

2077-6772/2012/4(2)02028(4)

02028-1

2012

Х

а

л

л а

а

ла а

Аг г

А

*

_,

гАг

Х

е

а

е

г г

а а,

г а а

а, м2,

йо0к0

е

,

а а

( 24.01.2012, online 04.06.2012)

Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х

гХ бХ Х Х бХ Х Х Х Х Х Х Х Х

Х Х Х Х Х Х гХ Х Х Х Х Х в

Х Х Х г

Х пХ Х бХ Х бХ бХ Х .

PACS numbers: 42.25.Gy, 42.70.Qs

______________

*

_{vytovtov@hotbox.ru}

1. ВВ

Х

Х в

Х

Х Х

Х

[ж]гХ

Х

Х Х

Х

Х Э

Х

Х [ж]гХ

Х

пХ

бХ

Х

бХ

Х

[з]гХЭ Х

в

Х Х

Х

Х Х

Х

-.

Х

Х Х

бХ

Х Х Х

Х

в

гХ

Х

Х[и]Х

Х

бХ

Х

в

Х

Х Х

Х

(

Х жее)Х

Х

гХ

Х

Х Х

Х

[з]Х Х

Х

Х Х

Х

[й]г

Х

в

Х

Х(

Х

Х Х

в

)гХ

Х

Х Х

Х

[к]гХ

Х Х

Х

Х [л

-

н]гХ

Х

в

Х

в

Х

Х Х

Х [обХ же]бХ Х

бХ

Х

Х Х

бХ Х

Х

в

Х

гХ

бХ

Х

Х Х

Х

в

Х

бХ

Х Х

Х

в

Х

бХ

в

Х

Х Х

Х

в

Х

Х Х

Х

г

Х

в

Х

Х Х

в

Х

в

Х

в

Х

гХ

Х

в

Х

бХ

Х

в

Х

гХ

бХ

Х

в

Х Х

Х

Х Х

Х

в

бХ Х

Х

Х Х

Х

Х Х

Х

гХ

Х

ХХ

Х

г

2. А

В А А АЧ

Х

Х Х

Х

Х(

гХж)

.

. 1 – Х

Х

Х Х

Х

в

Х

0z

Х

в

Х

x

y

z ,

Х

0z

Х

xyz

Х

гХ

Х

k

11

, k

12

, k

21

,

k

22

гХ

Х

Х Х

Х

Θ

,

Х

Х Х

бХ в

Х

Х—

Ψ

.

Х

бХ

Х

в

Х Х

Х

Х Х

в

Х

бХ Х Х

Х

x

y

z

Х

0

xx xy

xy xx

zz

xx xy

xy xx

zz

j

(2)

Аг г

А

,

гАг

Ы

.

А

-

Р

.

. 4, 02028 (2012)

02028-2

Х

Х Х

Х

Х Х

Х

в

Х

в

Х

г

Х

Х й

В

4 Х

Х Хз

В

зХ

Х

в

Х Х

бХ

Х Х

Х[жжб

жз]гХ

Х

Х Х

Х

в

Х

Х Х

г

3. Ч

А

,

А

А А

Х

в

Х

Х Х

Х

бХ

Х

в

Х

Х Х

бХ

Х

в

Х Х

бХ

Х

б

Х

гХ

Х

в

Х Х

Х

в

Х

бХ

Х Х

Х

в

Х

гХ зХ

Х

Х Х

Х

ε

xx

= 5,

ε

xy

= 1,3,

ε

zz

= 0,99,

xx

= 2,

xy

= 1,1,

μ

zz

= 0,99,

Θ

=

йкº

,

Ψ

=

жкºХ

Х

в

Х

гХ

Х

г

. 2 – Х Х Х Х Х

Х Х Х Х Х

бХ Х

Х ХжоеХ ХзееХ

Х

k

11

,

Х

k

12

Х

k

22

Х

бХ

в

ХегкбХ Х

Х

k

21

–

ебнгХ

Х

в

Х

Х Х

Х

в

Х

Х Х

в

Х

г

Х Х

Х

в

Х

Х Х

Х

в

Х

гХ

Х

гХиХ

в

Х

Х Х

Х

Х(з)

в

Х

Х Х

Х

гХ

Х

L

жбХ Х

Х

в

Х

пХ

ε

xx

= 5,

ε

xy

= 1,3,

ε

zz

= 0,99,

xx

= 2,

xy

= 1,1,

μ

zz

=

ебообХ

Х

L

зХ Х

г 2 – Х Х Х Х Х

Х Х(и) Х Х Х

пХ

ε

xx

= 5,

ε

xy

= 1,3,

ε

zz

= 0,99,

xx

= 2,

xy

= 1,1,

zz

=

ебообХ Х

Х —

LибХ

Х

пХ

ε

xx

= 5,

ε

xy

= 1,3,

ε

zz

= 0,99,

xx

= 2,

μ

xy

= 1,1,

μ

zz

=

ебоогХ

Х

Х Х

Х

ХΘ

=

йкº

,

Х Х

Х

Ψ

=

жкºХ

Х

гХ

Х

ХзйбкбХжобкХ Х

злбкХ

Х

L1, L2, L

иХ

гХ

Х

24-

Х

(L1 + L2 + L2) 6 + L1 + L2 + L4 + L3 + L4 + L3 (2)

Х

L1, L2, L3

–

бХ

Х Х

ХLжбХ

LзбХLиХ Х

Х

бХ

L4

–

Х

в

ХLиХ Х

ХижбнХ

г

Х

Х Х

бХ

Х Х

гХ ибХ

Х

Х жме

–

жокХ

Х

Х в

ХХ

Х

k

21

ХегобХ

Х

k

22

,

–

ебмгХ

в

Х

k

11

Х

k

12

Х

гХ

Х

А

Х

k

21

Х

k

22

Х

в

Х егиХ Х егжкХ

бХ

Х

Х Х

Хегм

-

ебикХ ХебзгХ

в

Х

г

Х

бХ

Х

гХ

Х

Хн

-

Х

(и)б

(L1 + L2 + L2) 4

(3)

Х

L1

Х

L2

Х омбоХ Х

ммбнХ

Х

гХ

Х Х

Х

в

Х

гХ йгХ

Х

Х зек

-207

Х

ХХ

Х

k

11

ХебжкгХ

в

Х

k

21

k

22

Х

k

12

Х

гХА

Х

в

Х

k

11

Х

егжбХ в

Х

Х Х

Хегм

-0,1.

Х

бХ

Х

Х Х

Х

в

Х Х

Х

гХ

Х

в

Х

в

Х

гХ

Х

Х Х

в

Х

Х Х

Х

в

(3)

Х Х Х А А Х Ы…

г

А

-

Р

.

. 4, 02028 (2012)

02028-3

г 3 – Х Х Х Х Х

Х Х(и)Х Х Х Х

4. А

Ч

Х

бХ

Х

Х Х

Х

Х Х

Х

гХ

Х

Х в

Х

Х Х

Х

бХ

Х

Х Х

Х Х гХ

Х в

Х

Х(з)Х Х

Х

Х Х

Х

k

21

бХ

Х

k

11

Х

k

12

в

Х

гХ

Х

в

Х

Х (и)Х

Х

Х Х

Х

k

11

бХ

Х

Х Х

гХ

Х

Х Х

Х

бХ

Х

в

Х

гХ Х

Х Х

Х

Х[и]Х

в

Х

гХ

Э Х

Х

в

Х

г

Х

Х в

Х

Х Х

Х

в

Х

бХ

Х

в

Х

гХ Э Х

Х

в

Х

гХ

Х

Х Х

Х

Х Х

Х

в

ХшWщMХ ХщWщMХ[

14,15

]гХ

Х

в

Х

в

Х [

16 ]Х Х

Х

в

Х

Х Х

Х

г

5. В В

Х

бХ Х в

Х

в

Х

Х Х

Х

бХ

Х

Х Х

в

бХ

Х

Х Х

Х

Х Х

Х

гХ

Х

Х в

Х Х

Х

Х Х

в

Х

гХ

Х

в

Х

Х Х

Х

Х Х

Х

г

One-way Penetration of the Boundary Wave in Anisotropic Structures

A.D. Arkhipov, K.A. Vytovtov

Dnepropetrovsk National University, 72, Gagarina ave., 49050 Dnepropetrovsk, Ukraine

One-way penetration of the boundary wave in single-layer and multilayer anisotropic structures is in-vestigated. We show that the conditions for minimal wave reflection from one side and full wave reflection from another side of the structure are possible. No conversation of polarization can be obtained for the con-sidered effect.

Keywords: Layered structures, Nonreciprocal transmission, Anisotropy, Translation matrix.

є

і

лі

а

і

іл а і

щ

Аг г

А

бХ гАг

е

а

е

е , г а а

а, м2, йо0к0,

е

,

а а

Х Х є Х Х Х Х Х Х Х Х Х гХ

бХ Х Х бХ Х Х Х Х Х Х Х Х Х Х

Х Х Х Х гХ Х Х Х Х бХ Х Х єХ Х в

Х Х г

(4)

Аг г

А

,

гАг

Ы

.

А

-

Р

.

. 4, 02028 (2012)

02028-4

А

1. T.A. Edison. Pat №Хиемеиж, publ. 15.11.1883.

2. A. Goldman, Modern Ferrite Technology (Springer: 2nd ed.: 2005).

3. M.A. Unger, Hou-Pu Chou, T. Thorsen, Science288, 113 (2000).

4. Аг г бХ Аг г бХ Э е е е

а ( п А пХ1971).

5. А.А. , 75 No 5, 96 (2005) (A.A. Gevorgyan, Tech. Phys. 50,625 (2005)).

6. A.A. Chabanov, Frontiers in Optics, OSA Technical Digest (CD), paper FThI4 (Optical Society of America, 2007). 7. E. Cojocaru, Appl. Opt.39, 4641 (2000).

8. Z. Hu, d. Liu, a. Yan, Photorefractive Effects, Materials, and Devices, G. Zhang, D. Kip, D. Nolte, and J. Xu, eds., Vol. 99 of OSA Trends in Optics and Photonics, paper 475

(Optical Society of America, 2005).

9. K.A. Vytovtov, S.A. Volkova, Y.S. Tarasenko, MMET, 1 (Odesa: 2010).

10.K.A. Vytovtov, A.D. Arkhipov J. Nano- Electron. Phys. 1 No4, 81 (2009).

11.D.W. Berreman, J. Opt. Soc. Am.62, 502 (1972). 12.S. Teitler, B.W. Henvis, J. Opt. Soc. Am.60, 830 (1970). 13.J.D. Joannopoulos, S.G. Johnson, Photonic Crystals:

Mold-ing the Flow of Light (Princeton NJ: Princeton University Press: 2008).