何颖君，杨俊桦，陈丽芳，陈星源，徐祥福，赖国霞

（广东石油化工学院，广东茂名 525000）

近年来，在纳米尺度上对光波进行操控的技术受到了光学和光子学界的广泛关注［1-3］.对于金属材料的纳米结构，强烈的光与物质相互作用可以通过光波与金属中自由电子振荡的耦合来实现.这种所谓等离激元的激发现象可以在孤立的单体或者有目的设计成的阵列形式结构中进行，即超材料或超表面.然而，等离激元的激发天然伴随着欧姆损耗，进而导致光波能量的损耗，给潜在应用造成阻碍.最近，高折射率电介质纳米粒子作为功能性光操纵器件的重要组成部分引起了研究人员的注意［4-6］.例如，研究者已经使用纳米硅球排列成的一维链式结构实现了工作在可见光波段的全电介质Yagi-Uda型天线［2］.电介质粒子对光的散射机理与金属粒子有很大的不同.对于等离激元，光的耦合或控制是通过自由电子的振荡实现的，而对于电介质材料，散射过程包含有一系列多极子辐射的贡献［7-10］，这些多极子的成分与粒子的形状、大小以及材料的介电常数、光波长等有复杂的关系.因此电介质粒子的散射可以提供更多的自由度，例如在金属中不容易实现的磁偶极子［11］或者环形偶极子［12］可以在米共振中观察到.事实上，通过对激发的多极子之间的干涉进行仔细的设计，研究人员已经获得了一些特异的散射行为，如横向的Kerker散射［13-14］以及无辐射的Anapole［15-16］.

虽然高折射率电介……