埃克塞特大学 对蜂窝亚表面进行应变会为光产生一个人工磁场，可以通过将亚表面嵌入到空腔波导中来调节该磁场
学分:埃克塞特大学 科学家们发现了一种利用“合成”洛伦兹力操纵光线的优雅方式，这种力在自然界中导致了许多迷人的现象，包括北极光
埃克塞特大学的一组理论物理学家开创了一项新技术，创造了可调的人工磁场，使光子能够模拟真实磁场中带电粒子的动力学
该团队认为，发表在主要杂志《自然光子学》上的这项新研究可能对未来的光子器件有重要的意义，因为它提供了一种在衍射极限以下操纵光的新方法
当带电粒子像电子一样穿过磁场时，它们会因为电荷而感受到洛伦兹力，这种力会使它们的轨迹围绕磁力线弯曲
这种洛伦兹力是许多迷人现象的原因，从美丽的北极光到著名的量子霍尔效应，其发现被授予诺贝尔奖
然而，因为光子不携带电荷，它们不能直接使用真实的磁场来控制，因为它们没有经历洛伦兹力；物理基本定律所规定的严格限制
研究小组已经表明，通过扭曲蜂窝亚表面，可以为光创造人工磁场。蜂窝亚表面是超薄的二维表面，其结构比光的波长小得多
埃克塞特团队受到了十年前一项重大发现的启发，该发现表明，通过应变石墨烯薄膜传播的电子就像是受到了大磁场的作用
这种应变工程方法的主要缺点是，要调整人工磁场，需要精确地修改应变模式，这对于光子结构来说，即使不是不可能，也是极具挑战性的
埃克塞特物理学家提出了一个优雅的解决方案来克服可调性的根本缺陷
该研究的主要科学家和作者查理·雷·曼解释说:“这些亚表面支持被称为偏振子的混合光-物质激发，它们被捕获在亚表面上
“然后它们被亚表面的扭曲所偏转，就像磁场偏转带电粒子一样
“通过利用极化子的混合性质，我们表明，你可以通过修改元表面周围的真实电磁环境来调整人工磁场
" 在这项研究中，研究人员将亚表面嵌入两个反射镜之间，称为光子腔，并表明可以通过仅改变光子腔的宽度来调整人工磁场，从而消除了修改亚表面失真的需要
查理补充说:“我们甚至已经证明，你可以在临界腔宽处完全关闭人工磁场，而不必消除亚表面的失真，这在石墨烯或任何模拟石墨烯的系统中是不可能做到的
“利用这种机制，你可以用一种类似洛伦兹力的可调力来弯曲极化子的轨迹，还可以观察到pola riton回旋轨道的朗道量子化，这与真实磁场中带电粒子的情况直接类似
“此外，我们已经表明，你可以通过简单地改变腔宽来彻底地重新配置偏振朗道能级光谱
" 医生
这项研究的主要负责人厄洛斯·马里亚尼说:“从基本观点来看，能够用通常被认为是带电粒子专有的光子来模拟现象是令人着迷的，但它也可能对光子学应用产生重要影响
“我们很高兴看到这一发现的进展，因为它提出了许多有趣的问题，可以在电磁频谱的许多不同实验平台上进行探索
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