ENZ-моды появляются на тонких пленках вблизи частот, где диэлектрическая функция материала обращается в ноль. В этой статье представлен элементарный теоретический анализ таких мод.

На графиках показаны дисперсии поверхностных плазмонов, распространяющихся вдоль пленки с друдевской диэлектрической функцией. Если пленка очень толстая (a), на ее противоположных сторонах имеется два поверхностных плазмон-поляритона с одинаковыми частотами. Если толщина пленки сравнима с толщиной скин-слоя (b), оба плазмона гибридизуются, давая долгоживущую и короткоживущую моды (синяя и красная кривые).

При толщине много меньше скин-слоя (c) – для металла это считанные нанометры, а для полярных диэлектриков десятки микрон – долгоживущая мода демонстрирует плоский участок после светового конуса. В большем диапазоне волновых векторов k видно (d), что частота почти линейно падает с ростом k. В этой области линейности и существует ENZ-мода, поле которой почти полностью заперто внутри пленки и однородно в ее толще.

#электродинамика