В физике, анаполь (от греч.ἀνά (ana) "над", πόλος (polos), "полюс") система токов, не излучающая в дальнюю зону. Термин "анаполь" впервые возникает в работе Я.Б. Зельдовича, где он благодарит А. С. Компанееца, который предложил этот термин Zel’Dovich, I. B. (1958). Electromagnetic interaction with parity violation. Sov. Phys. JETP, 6(6), 1184-1186.
В фотонике
В фотонике анаполи впервые наблюдались в 2015 годуMiroshnichenko, Andrey E., et al. "Nonradiating anapole modes in dielectric nanoparticles." Nat. Commun., vol. 6, no. 8069, 27 Aug. 2015, pp. 1-8, doi:10.1038/ncomms9069.. Они проявляются как нули в коэффициенте перед определеным мультиполем в спектре рассеяния и могут быть также наглядно объяснены как деструктивная интерференция "декартового мультиполя" и "тороидального мультиполя" одинаковой симметрии. Важно заметить, что анапольное состояние не является собственной модой, что является частой путаницей. Кроме того, полное сечение рассеяния на частотах анаполей не нулевое, поскольку присутствует вклад других мультиполей. Zenin, Vladimir A., et al. "Direct Amplitude-Phase Near-Field Observation of Higher-Order Anapole States." Nano Lett., vol. 17, no. 11, 8 Nov. 2017, pp. 7152-9, doi:10.1021/acs.nanolett.7b04200.Baryshnikova, Kseniia V., et al. "Optical Anapoles: Concepts and Applications." Adv. Opt. Mater., vol. 7, no. 14, 1 July 2019, p. 1801350, doi:10.1002/adom.201801350.
Определение Анаполь — система токов, которая, представленная в виде векторного поля, преобразуется при всех преобразованиях симметрии из группы O(3) так же, как определенный мультиполь, но не излучает в дальнюю зону.
Классический тороидальный диполь Ранее термин "анаполь" и "тороидальный момент" часто использовались как синонимичныеLewis, Robert R. "Anapole moment of a diatomic polar molecule." Physical Review A 49.5 (1994): 3376.Popov, A. I., D. I. Plokhov, and A. K. Zvezdin. "Anapole moment and spin-electric interactions in rare-earth nanoclusters." Europhysics Letters 87.6 (2009): 67004.. В настоящее время эти термины принято разделять.
Приближенное выражение для плотности тока J может быть записано в виде суммы первых нескольких мультипольных моментов, и для "декартовых" мультиполей тороидальный момент вдоль направления i дается выражением
Поскольку это слагаемое возникает только при разложении плотности тока до второго порядка, он, как правило, исчезает в длинноволновом приближении.
Однако недавние работы показали, что тороидальный вклад является слагаемым в разложении полного вклада конкретного мультиполя, и в большинстве случаев использование точного мультипольного разложения без разделения на отдельные тороидальные вклады является наиболее оптимальнымI. Fernandez-Corbaton et al.: On the dynamic toroidal multipoles from localized electric current distributions . Scientific Reports, 8 August 2017Alaee, Rasoul, Carsten Rockstuhl, and Ivan Fernandez‐Corbaton. "Exact multipolar decompositions with applications in nanophotonics." Advanced Optical Materials 7.1 (2019): 1800783..
Примечания
Категория:Оптика Категория:Фотоника