在JCMsuite中，利用光學(xué)手性的形式和內(nèi)置的手性參量可以計算光散射體的手性響應(yīng)。結(jié)果表明，時間諧波光學(xué)手性密度服從局部連續(xù)性方程[1]。這使得手性行為的分析類似于研究電磁能量的標(biāo)準(zhǔn)消光實驗。
在電磁能量的情況下，消光由散射和損失[2]組成。對應(yīng)的手性參量是光學(xué)手性的消光  散射  ，以及體積  和界面上  的手性轉(zhuǎn)換。這就得到了守恒定律
積分是在散射體的外表面∂Ω和體積Θ以及表面∂Θ上進(jìn)行的。
這些參量在JCMsuite中命名，如下表所示。更多細(xì)節(jié)可以在這里找到。
作為案例展示，我們計算散射體的手性響應(yīng)如下圖所示：
它的直徑是一個波長的量級，它的介電常數(shù)固定為ε=4.5。在下面，我們將改變散射體的磁導(dǎo)率μ，并觀察預(yù)測的對偶對稱性[3]對于恒定比率ε/μ的散射體及其環(huán)境。周圍的材料是ε=μ=1的空氣。
由于散射體是無損的和各向同性的，在它的體積內(nèi)將沒有轉(zhuǎn)換。請參考四分之一波片的案例，以獲得更多關(guān)于體積轉(zhuǎn)換的信息。
在這里，所需的參量被計算為如上所述的電磁手性通量的通量積分。如下圖所示，對于接近對偶對稱的材料，轉(zhuǎn)換趨向于零。
在固定介電常數(shù)ε=4.5下，散射體的磁導(dǎo)率μ的變化。
該散射體是對偶的ε/μ=1，產(chǎn)生零手性轉(zhuǎn)換。
在JCMsuite中，所有手性密度都是相似的。例如，我們在下面的圖中展示了增強的近場光學(xué)手性密度的電子部分。這是一個后處理過程，即ExportFields：輸出參量電手性密度。
具有ε/μ=1的雙散射體的光手性密度X的近場增強
參考文獻(xiàn)
[1] Philipp Gutsche, Lisa V. Poulikakos, Martin Hammerschmidt, Sven Burger, and Frank Schmidt. Time-harmonic optical chirality in inhomogeneous space. In SPIE OPTO, Vol.9756m pages 97560X. International Society for Optics and Photonics, 2016.
[2] Craig F. Bohren and Donald R. Huffman. Absorption and Scattering of Light by Small Particles. John Wiley & Sons, 1940.
[3] Ivan Fernandez-Corbaton. Helicity and duality symmetry in light matter interactions: Theory and applications. PhD thesis, Macquarie University, Department of Physics and Astronomy, 2014.
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