三维狄拉克半金属的古斯—汉欣效应,本文是一篇关于半金属论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
半金属论文参考文献：
摘 要： 用有限元软件Comsol Multiphysics进行模拟仿真,研究了线偏振光入射到三维狄拉克半金属的古斯-汉欣效应.结果表明,对于TE/TM偏振入射光,随着波长增大,古斯-汉欣位移均达极值,不同偏振光的古斯-汉欣位移方向相反.
关键词： 三维狄拉克半金属；古斯-汉欣效应；有限元模拟
中图分类号：TB383 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）18-0005-03
Abstract： Applying the finite element software Comsol Multiphysics to finite element simulation, this paper studies the Goos-Hnchen （GH） effect of linear polarized light incident to 3D Dirac semi-metal. The results show that for the polarized incident light of TE/TM, with the increase of welength, the displacement of Goos-Hnchen reaches an extreme value, and the direction of the shift of Goos-Hnchen of different polarized light is opposite.
Keywords： 3D Dirac semi-metal； Goos-Hnchen effect； finite element simulation
引言
光束入射到两种不同介质的分界面,反射光束偏离几何光学的预期并产生了位移,该位移被称为古斯-汉欣（GH）位移[1].GH位移的研究涉及不同的材料,如金屬[2],电介质[3],超材料[4,5],二维材料石墨烯[6],拓扑绝缘体[7]；也扩展到了不同的领域,如波导中的位移增强[8,9],光束平移与控制[10]等.
近来,三维狄拉克半金属（3D D）这种量子拓扑材料日益受到人们的重视.中科院方忠、戴希小组理论首次预言A3Bi（A等于Na,K,Rb）为3D D[11],随后Na3Bi第一个被实验证实[12].接着人们利用角度分辨的光电子能谱研究了其他3D D,如Cd3As2[13]并测量了Cd3As2[13]的光电导.但是,截至目前3D D的GH效应尚未得到关注.
本文研究线性偏振光入射到3D D平板后发生的GH效应,通过改变不同入射光波长来研究三维狄拉克半金属的古斯-汉欣位移的变化情况.
1 仿真建模
1.1 理论模型
如图1所示,波矢为k的入射光以?兹角度入射到放置于空气中的狄拉克半金属层上,反射光产生了一个向右的位移Dr,其中n和d分别表示3D D层的折射率和厚度.空气的有效折射率设置为1,三维狄拉克半金属材料的介电函数则由Drude模型计算[14]：
式中?着b为有效背景介电常数,g为简并因子,?着c为约化截止能量,?滋F表示三维狄拉克半金属的化学势或费米能.
1.2 建立仿真模型
统一设置三维狄拉克半金属的厚度为2?滋m,入射光为TE/TM偏振光,从左侧以45°入射角入射,波长变化范围在2?滋m到12?滋m之间.如图2所示,左上角梯形区域和右下角三角形区域为空气域,斜条A区域为三维狄拉克半金属层.在端口E0 /H0的z分量中设置高斯光束表达式为：
（2）
其中光束腰宽w等于5?姿,频率的大小f等于c/?姿.
2 结果与讨论
图3（a）和图3（b）中分别展示了TM（?姿等于8.554?滋m）和TE（?姿等于8.119?滋m）偏振光以入射角45°入射时产生的古斯-汉欣位移.图3（a）中可以发现GH位移较小,且位移方向为正向；而（b）图中GH位移较大且位移方向为负.为了更好地研究变化的波长对于古斯-汉欣位移的影响,从波长范围2?滋m
如图4（a）所示,TM光入射下GH位移在40.在?姿等于7.26?滋m处有最小值,且Dr<0,在?姿<8.554?滋m处获得最大值,当?姿>9.2?滋m时GH位移变化趋于平缓且Dr>0,总体反射光光束趋于正向偏移.图4（b）是TE偏振光入射下GH位移随波长变化关系图.从图中我们可以发现GH位移在09.5?滋m时,GH位移缓慢变小且此时Dr>0.相比TM入射,TE入射条件下古斯-汉欣的位移幅度更大更易于观察.
3 结束语
本文利用了有限元方法,探究了波长对于三维狄拉克半金属材料的古斯-汉欣位移的影响.改变入射光波长大小,对于TM/TE入射光,当波长0
参考文献：
[1]Goos F and H Hnchen, Ein neuer und fundamentaler Versuch zur Totalreflexion [J]. Annalen der Physik,1947,436（7-8）：333-346.
结论：大学硕士与本科半金属毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写半金属方面论文范文。
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