非平衡偶极子对光散射中的共振现象

该研究团队考察了一对点状电偶极子的光散射现象。当每个偶极子的极化率违反光学定理时,这对偶极子的响应(无论远场还是近场)会随频率和偶极间距变化呈现出精确共振。这种极化率行为满足因果律与交叉条件(即实场产生实响应)。因此,共振现象的出现需要非平衡条件,例如对应于活性偶极子的情况。在该团队的研究框架下(经典光学、单色入射场、点状偶极子模型),精确共振可以达到无限大。共振同样存在于满足光学定理的平衡态区域,此时虽为有限值,但可产生显著放大效应:以金属纳米粒子对为例,在Drude模型下单个粒子的等离激元共振可被放大约10²倍。但实现散射全局最大化仍需突破光学定理限制。针对一个电偶极子与一个磁偶极子的研究结果表明,共振能将单个偶极子对入射场的微弱磁响应显著放大。该工作还探讨了双偶极子散射中存在的反共振(暗态)效应。

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提交arXiv: 2026-03-08 17:07

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