磁光纳米天线阵列理论用于磁化控制的波束转向 本手稿开发了一套完整的磁光纳米天线阵列理论，用于磁化控制的波束转向。我们考虑了任意形状、有限长度和填充密度的纳米天线阵列，并推导出描述阵列远场辐射场的解析表达式。我们的理论表明，通过改变磁化方向，可以在无需改变天线结构或入射光相位的情况下实现波束转向。我们还证明了阵列的辐射场可以分解为单个天线的辐射场与阵列因子的乘积，类似于传统的偶极子阵列理论。我们利用这些结果分析了磁光纳米天线阵列在不同磁化状态下的波束转向性能，并推导了波束转向角度与磁化方向、天线形状和阵列参数之间的关系。我们的理论可以适用于各种磁光纳米天线阵列配置，为磁化控制波束转向的设计和优化提供了强有力的工具

《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》：Magneto-Optical Nanoantenna Array Theory for Magnetization-Controlled Beam Steering

　　

摘要：

磁等离子体纳米天线在光学频率下提供连续、偏置可控的辐射重构，但单个元件通常表现出宽波束图，限制了链路预算和空间复用。本文建立了一个基于各向异性磁光电偶极子阵列的二阶 Green 函数表述的磁化控制波束扫描解析阵列框架。在标准的远场和弱耦合近似下，辐射场分解为传统阵列因子（AF）与磁化依赖的单元响应的乘积，表明阵列因子与磁光效应无关，且波束扫描源于每个元件的场控散射响应。与全耦合表述的对比证实，在所考虑的条件下，阵列因子和扫描趋势得以保持。通过在 SiO2 基质中的开槽八木 - 宇田 Co6Ag94 纳米天线阵列的全波有限元模拟验证了该理论，该阵列设计在磁饱和状态下于 λ = 880 nm 附近工作。模拟波束图显示，对于相反的磁化状态（Mz = ±1），波束偏转呈对称性，对于 3 × 3 阵列，在 θinc = 75° 时扫描跨度约为 10°，峰值方向性约为 16–18。阵列扩展进一步显示，方向性随孔径尺寸单调增长，同时伴随扫描角度减小，这与解析分解结果一致。