三维面心立方晶格的光子带隙

我们表明，Korringa-Kohn-Rostoker 方法的光子类似方法是分析三维周期性介电晶格中电磁波谱的平面波法的一种可行替代方案。首先，在均匀介电球组成的 fcc 晶格情况下，我们重现了通过平面波法获得的光谱主要特征，即在足够高的介电对比度下，如果小球的介电常数低于背景介质的介电常数，则在第八带和第九带之间的能谱中会打开一个完全带隙。如果 ，能谱中则未发现带隙。在密堆积情况下，相对带隙宽度的最大值接近 14%，并随着填充率的降低而单调减小。在能谱中打开完全带隙的最低介电对比度被确定为 8.13。最后，在包覆球组成的 fcc 晶格情况下，我们证明了合适的包覆层可使带隙宽度增加多达 50%。