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
区块链小八歌12 分钟前
从电商收入到链上资产:Liquid Royalty在 Berachain 重塑 RWA 想象力
大数据·人工智能·区块链
车载测试工程师13 分钟前
CAPL学习-ETH功能函数-通用函数
网络·学习·tcp/ip·capl·canoe
ICT技术最前线18 分钟前
sdwan组网软件如何帮助企业提升网络效率?
网络·sdwan·宽带组网
沃达德软件18 分钟前
大数据反诈平台功能解析
大数据·人工智能
OAoffice23 分钟前
智能学习培训考试平台如何驱动未来组织:重塑人才发展格局
人工智能·学习·企业智能学习考试平台·学练考一体化平台
岁月宁静27 分钟前
LangChain + LangGraph 实战:构建生产级多模态 WorkflowAgent 的完整指南
人工智能·python·agent
Java中文社群33 分钟前
重磅!N8N新版2.0发布!不再支持MySQL?
人工智能
梯度下降不了班1 小时前
【mmodel/xDit】Cross-Attention 深度解析:文生图/文生视频的核心桥梁
人工智能·深度学习·ai作画·stable diffusion·音视频·transformer
资深web全栈开发1 小时前
LeetCode 3625. 统计梯形的数目 II
算法·leetcode·组合数学
橘颂TA1 小时前
【剑斩OFFER】算法的暴力美学——外观数列
算法·leetcode·职场和发展·结构与算法