与纳米光子学中的电场增强相似，如何在光学波段实现与电场增强相应数量级的磁场增强在许多领域具有潜在的应用价值，例如磁传感器和磁场非线性产生的二次谐波。然而，在光与物质相互作用中，光的磁场分量所扮演的角色几乎可以忽略，这是因为光的磁场分量在电荷上所施加的作用力远小于其电场分量在电荷上所施加的作用力。因此，如何在光学波段获得和电场增强可比拟的磁场增强，对未来纳米光子学的应用研究具有重要意义。
图1 (a) 置于介质波导层上超构材料的结构示意图；(b) 该体系在光正入射时数值计算的透射光谱；(c)与(d)分别表示透射谷1处的电场和磁场强度分布；(e)和(f)透射谷2和3处的相对磁场强度分布。
最近，我院于映教授团队的谌静副教授创新性地将一个介质波导层引入超构材料中实现了超构材料中光学波段的磁场增强效应。他们研究发现，当介质波导层中传播的波导模式的位置接近磁共振位置时，两者将产生强烈的耦合从而在透射光谱中出现反交叉现象，这种反交叉形成的拉比劈裂可达60mev。此外，与单纯的超构材料磁场强度相比，引入介质波导的磁场强度可增强2.47倍，达到入射光磁场强度的928倍。相关研究成果发表在IEEE/OSAJournal of Lightwave Technology36, 2791 (2018).
详细请参考:Optical magnetic field enhancement bystrong coupling in metamaterials, IEEE/OSAJournal of Lightwave Technology, 2018, 36: 2791, https://ieeexplore.ieee.org/document/8329989/
