反铁磁体系在毫米远红外频区的磁非线性光学性质研究

反铁磁体的频率响应区间是在毫米波到微米波（远红外或THz区域），我们研究了这种介质的典型非线性和线性磁化率. 在实验上经常使用的横向外磁场或平行外磁场中，我们获得了完整的一阶、二阶、三阶动力学磁化率. 由于反铁磁体的对称性比较低，数学过程复杂，并且非线性矩阵的非零元素较多. 在这些结果基础上，我们研究了由反铁磁体/离子晶体, 反铁磁体/电介质, 反铁磁体/金属等构成的光子晶体, 超晶格, 薄膜或多层膜的磁线性和非线性光学性质. 我们预言了许多有异议的现象：在金属/反铁磁体/金属的Fabry-Perot干涉仪结构下，清晰的光学多稳态和双稳态出现, 更进一步发现在电介质/反铁磁体/电介质三明治结构的反射光谱上也看到了清楚的光学开关效应. 我们还对反铁磁体/电介质的二维光子晶体的带结构的研究中建立了一套Green函数方法. 在研究由离子晶体/反铁磁体构成的光子晶体时发现它在特定的频区上具有左手性，折射率是负值. 我们研究了利用光子晶体缺陷态的原理去放大反铁磁体的非线性，这种方法可使反铁磁膜的二次谐波放大几百倍（与裸反铁磁膜比较）. 我们还对这些体系中的基本激发谱，极化子模式及色散性质进行了充分的讨论. 我们完成了计划任务书规定的任务，发表论文篇.