Análise do Efeito Goos-Hanchen e Não-reciprocidade do fluxo de potência em antiferromagnéticos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Este estudo observa que, em certas situações, um raio de luz refletido pode ser deslocado lateralmente em relação ao raio incidente com incidência normal (efeito Goos-H anchen). A não-reciprocidade da reflexão e a propriedade fundamental para se conseguir este deslocamento lateral. Para isto, consideramos a reflexão de um raio de luz em um antiferromagnético na presença de um campo magnético externo, nas frequências associadas com os polaritons de magnons. Este sistema, mesmo na ausência de absorção, mostra não-reciprocidade na fase da radiação refletida, nas regiões "reststrahl" (reflexão total), no fluxo de potência dentro do antiferromagnético. Este fluxo se propaga paralelo a superfície mesmo em incidência normal. Em um modelo simples, um raio finito pode ser considerado como uma soma Fourier de ondas planas. Na reflexão em um antiferromagneto, devido a não-reciprocidade na fase, a interferência entre as ondas planas refletidas efetivamente gera um deslocamento lateral no raio refletido em relação ao raio incidente. Nas regiões "reststrahl", o efeito também pode ser descrito em termos da propagação do fluxo de energia paralelo a superfície dentro do antiferromagneto. Para confirmar o efeito, e investigá-lo com mais profundeza, as seguintes simulações foram feitas: Simulação de reflexão de um raio gaussiano incidente normalmente sobre o antiferromagneto MnF2. Um deslocamento do raio refletido e observado para frequências na região de "reststrahl" e também na região do volume. Os resultados estão em acordo com o modelo clássico do efeito Goos-Hanchen; Simulação do perfil do campo no plano xy, onde y e perpendicular a superfície e z é a direção do campo externo. A simulação mostra não somente o deslocamento do raio refletido, mas também o perfil do campo dentro do antiferromagneto (representando essencialmente uma onda evanescente nas regiões de "reststrahl") que também sofre um deslocamento lateral; Simulação da transmissão através de um filme antiferromagneto. Os cálculos mostram que o raio transmitido não sofre deslocamento. Este resultado está associado com o fato que a fase transmitida e recíproca; Simulação do fluxo de potência nas regiões "reststrahl" (reflexão total) e regiões de volume (transmissão dentro da amostra), com o objetivo de analisar o comportamento da energia nestas regiões