Photonic band gap in an imperfect atomic diamond lattice: Penetration depth and effects of finite size and vacancies

Autor: Yvan Castin, Mauro Antezza
Přispěvatelé: Laboratoire Charles Coulomb (L2C), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Kastler Brossel (LKB (Lhomond)), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Labex NUMEV, Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Physical Review A
Physical Review A, American Physical Society, 2013, 88 (033844), pp.033844. ⟨10.1103/PhysRevA.88.033844⟩
Physical Review A : Atomic, molecular, and optical physics [1990-2015]
Physical Review A : Atomic, molecular, and optical physics [1990-2015], 2013, 88 (033844), pp.033844. ⟨10.1103/PhysRevA.88.033844⟩
ISSN: 1094-1622
1050-2947
DOI: 10.1103/physreva.88.033844
Popis: 14 pages, 7 figures; We study the effects of finite size and of vacancies on the photonic band gap recently predicted for an atomic diamond lattice. Close to a $J_g=0\to J_e=1$ atomic transition, and for atomic lattices containing up to $N\approx 3\times10^4$ atoms, we show how the density of states can be affected by both the shape of the system and the possible presence of a fraction of unoccupied lattice sites. We numerically predict and theoretically explain the presence of shape-induced border states and of vacancy-induced localized states appearing in the gap. We also investigate the penetration depth of the electromagnetic field which we compare to the case of an infinite system.
Databáze: OpenAIRE