論文の概要: Deep-Microscopic Photonic Bandstructure of a Two-Dimensional Honeycomb Lattice

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.33709v2
• Date: Sat, 31 Oct 2026 22:33:41 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-11-03 19:56:01.052189
• Title: Deep-Microscopic Photonic Bandstructure of a Two-Dimensional Honeycomb Lattice
• Title（参考訳）: 2次元ハニカム格子の深部微細フォトニックバンド構造
• Abstract要約: 我々は、マクスウェル・ハミルトニアンとその特性方程式に基づく光子の深部顕微鏡的非局所理論を開発する。 ギャップ付きハニカム格子の2次元(2次元)強結合モデルの理論を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.109840703511614
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• Abstract: Conventional descriptions of light in materials rely on macroscopic models that average the optical response over the microscopic lattice structures. These models are deployed in the semi-classical limit, where the collective local response over many lattice sites is adequate. However, they fail to capture the full spatial dispersion, which requires a lattice-resolved description of light. We address this limitation by formulating a deep-microscopic nonlocal theory of the photon based on the Maxwell Hamiltonian and its characteristic equation. The solution reveals the full spatial dispersion in the form of deep-microscopic photonic bandstructure, and corresponding real-space Bloch field textures. We demonstrate our theory for a two-dimensional (2D) tight-binding model of a gapped honeycomb lattice. Our framework thus extends photons to the same microscopic footing as electrons or phonons, providing a unified route to studying topology, dissipation, and quantum fluctuations of light in dispersive materials.
• Abstract（参考訳）: 材料中の光の従来の記述は、顕微鏡格子構造に対する光学応答を平均化するマクロモデルに依存している。 これらのモデルは、多くの格子上の集合的局所応答が十分である半古典的極限に展開される。 しかし、それらは完全な空間分散を捉えることができず、光の格子分解による記述を必要とする。 我々は、マクスウェル・ハミルトニアンとその特性方程式に基づく光子の深部顕微鏡的非局所理論を定式化することによって、この制限に対処する。 この解は、深部微視的なフォトニックバンド構造とそれに対応する実空間ブロッホ場テクスチャの形で全空間分散を明らかにする。 ギャップ付きハニカム格子の2次元(2次元)強結合モデルの理論を実証する。 この枠組みは光子を電子やフォノンと同じ微細な足場に拡張し、分散材料中の光のトポロジー、散逸、量子揺らぎを研究するための統一的な経路を提供する。

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