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随着自旋电子学和半导体物理学的发展,人们在研究半导体时发现作为内禀性的电子自旋效应与电子传输特性相比是一种更重要的性质。由于拓扑绝缘体具有较强的自旋轨道耦合作用,使其成为一种体态绝缘而表面态导电的量子物态。手征介质是一种缺乏镜面对称面的人造结构,它具有极强旋转平面极化电磁波的能力,使得电磁场交叉极化。由于拓扑绝缘体和手征介质具有新奇的电磁特性,为人们突破现有技术局限提供了可能。因此拓扑绝缘体和手征介质受到了科学家们的广泛关注,它们的光学特性也成为研究热点。本文主要针对拓扑绝缘体的光学特性,研究有限光束从电介质入射到有限带隙拓扑绝缘体界面和有限光束从拓扑绝缘体到手征介质界面的Goos-H?nchen(GH)效应和Imbert–Fedorov(IF)效应。具体研究内容为:(1)使用能流法推导出拓扑绝缘体和手征接介质构成的单界面上的GH效应和IF效应的表达式。明确入射角、拓扑磁电极化率(48)、以及手征参数?对GH效应和IF效应的影响。数值分析表明,拓扑磁电极化率(48)和手征参数?可以很好的调控GH效应和IF效应强弱和方向。在反射波为TE极化波时,当拓扑磁电极化率(48)较小时,得到GH效应和IF效应比较强,此时增大手征参数?将会增强GH效应和IF效应,在增大(48)时,GH位移和IF位移将会受到抑制,且在(48)较大时,GH效应和IF效应将会非常弱。对于TM反射波,在拓扑磁电极化率(48)较小时,GH效应和IF效应非常弱,此时位移特性也不受手征参数?的影响,在增大(48)的值时,GH效应和IF效应将会增强,再继续增大(48)值时,GH效应和IF效应又会减弱,这样的变化过程将会存在一个极大值,这个极大值会随着手征参数?的增大而减小。右旋极化波的IF效应普遍比左旋极化波的IF效应强。(2)从有限带隙拓扑绝缘体的Maxwell方程和物理特性出发,计算光束从介质入射到有限带隙的拓扑绝缘体中的反射系数和透射系数,并使用能流法计算出不同偏振态反射光束在有限带隙拓扑绝缘体界面上的GH效应和IF效应,分析有限表面带隙和入射光束的极化性质对GH效应和IF效应的影响。数值分析表明,在线性偏振入射时,TE反射波的GH效应和IF效应将随着有限带隙的减小而减弱,而TM反射波的GH效应和IF效应,减小有限带隙值将会改变位移的方向。与线偏振入射光束相比,椭圆偏振的入射光束产生的IF效应更强。