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
春风送暖888几秒前
专为汽车电子决策层打造,全星APQP系统以AI驱动风险前置,降本增效,构筑研发质量核心堡垒
软件工程
星恒随风8 分钟前
C++ STL 详解:set 与 multiset 的使用、区间查询和算法应用
开发语言·c++·笔记·学习·算法
m4Rk_11 分钟前
【论文阅读】Agent 记忆机制(20):RecMem——只在信息反复出现时进行长期记忆巩固
论文阅读·人工智能·学习·开源·github
林间码客14 分钟前
Langfuse:AI 应用的可观测性利器
人工智能·langfuse
三声三视14 分钟前
DevEco Code 让 AI 写 ArkTS,enum 反向查表真机翻车——我换成 typeof + as const 后清净了
人工智能·harmonyos·arkts·鸿蒙
m沐沐15 分钟前
【自然语言处理】NLP分词与Word2Vec词向量——从原理到实战
人工智能·深度学习·opencv·机器学习·计算机视觉·自然语言处理·word2vec
数聚天成DeepSData15 分钟前
外贸海关进出口数据去哪免费下载?从统计到明细的查找指南
linux·服务器·开发语言·前端·网络·人工智能·自然语言处理
Lumos18616 分钟前
《ESP32 物联网全栈实战-02》ESP-IDF 工程结构
算法
tntxia16 分钟前
开源的使用AI的drawio绘制软件
人工智能
秦先生在广东19 分钟前
`book-to-skill`:把技术书“编译“成 AI Agent 按需加载的结构化知识库
人工智能