CST纳米光学 --- LSPR局部等离子激元共振,消光截面ECS,法诺共振

这期我们用自带的Drude散射粒子,计算消光截面。

查看模型,内核是Silica二氧化硅,正常的介质材料,半径是38纳米:

外围是Drude模型的金属材料包裹,半径48纳米,该材料的参数可由宏Materials->CreateDrude Material for Optical Applications计算并生成材料。

激励是X极化的平面波,边界用对称边界:

波长是300-800nm,对应频率(THz)输入:

后处理中模板自动添加频率转波长的全部结果,也可自己添加该后处理,得到常用的光学结果非常方便。

  1. 时域TD

时域网格对金属外层及附近进行本地网格加密:

需要设置宽频的远场监视器,才能自动计算全散射截面(Total RCS)和全吸收截面(Total ACS)

  1. 频域FD

频域要设置多个频点的远场:

两种求解器结束后,结果中都有两组截面的结果,1D下面的是频率结果,Table下面的是波长结果:

为了得到消光截面(Extinction Cross Section),我们需要将RCS和ACS相加,后处理Mix Template:

Evaluate过后,便可在Tables中得到ECS:

可以在1D结果中创建新的文件夹,然后将时域频域两个结果拷贝进来一起比较,可见结果非常接近;继续加密和提高精度会匹配的更好。

从消光截面可知,该散射体(也是吸收体)在580THz左右有震荡,光比较难透过(消光)。这就是局部表面等离子激元的效果。可查看该电场:

关于之前写的如何获取散射场的案例,用的也是金属球:

散射近场提取和散射截面-法诺共振球

同样添加多个远场,可用频域F或积分方程I求解器求解其散射截面:

可见有两个震荡频率,这就是法诺共振:背景和共振散射之间的干涉产生非对称线形。

小结:

1)纳米光学广泛应用在涂层,传感,隔离,图像处理,以及超材料,超表面等等。

2)微观的电磁可用CST计算,T,F,I求解器均可用于计算散射。

3)散射截面RCS,吸收截面ACS和消光截面ECS需要定义远场监视器,自动计算。

【推荐内容】

为什么CST波导端口线阻抗会随着频率而变化https://www.think-s.com/CAE?article_id=1296

CST电磁仿真软件安装及下载问题汇总https://www.think-s.com/CAE?article_id=1299

在CST里直接导出介电常数和磁导率会出错?https://www.think-s.com/CAE?article_id=1297

相关推荐
weisian151几秒前
基础篇--概念原理-1-Token是什么?——从原理到实战,一篇讲透
人工智能·职场和发展·token
大模型最新论文速读4 分钟前
Select to Think:蒸馏 token 排序能力,效果平均提升24%
论文阅读·人工智能·深度学习·机器学习·自然语言处理
无忧智库16 分钟前
跨行业数据要素可信流通体系建设:打破信任壁垒的完整工程方法论(WORD)
大数据·人工智能
mit6.82416 分钟前
NitroGen: AI 自动玩游戏
人工智能
小王毕业啦18 分钟前
2007-2024年 省级-农林牧渔总产值、农业总产值数据(xlsx)
大数据·人工智能·数据挖掘·数据分析·社科数据·实证分析·经管数据
数据皮皮侠20 分钟前
上市公司创新韧性数据(2000-2024)|顶刊同款 EIR 指数
大数据·人工智能·算法·智慧城市·制造
WL_Aurora23 分钟前
Python 算法基础篇之链表
python·算法·链表
科研前沿32 分钟前
纯视觉无感解算 + 动态数字孪生:室内外无感定位技术全新升级
大数据·人工智能·算法·重构·空间计算
暗夜猎手-大魔王33 分钟前
转载--AI Agent 架构设计:错误处理与容错设计(OpenClaw、Claude Code、Hermes Agent 对比)
人工智能
码农的神经元38 分钟前
Claude Code 如何接入 DeepSeek V4 模型:从安装配置到实战验证
人工智能