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
Shawn_Shawn5 小时前
mcp学习笔记(一)-mcp核心概念梳理
人工智能·llm·mcp
33三 三like7 小时前
《基于知识图谱和智能推荐的养老志愿服务系统》开发日志
人工智能·知识图谱
芝士爱知识a7 小时前
【工具推荐】2026公考App横向评测:粉笔、华图与智蛙面试App功能对比
人工智能·软件推荐·ai教育·结构化面试·公考app·智蛙面试app·公考上岸
郝学胜-神的一滴7 小时前
深入解析Python字典的继承关系:从abc模块看设计之美
网络·数据结构·python·程序人生
绵绵细雨中的乡音7 小时前
深入理解 ET 与 LT 模式及其在 Reactor 模型中的应用
服务器·网络·php
腾讯云开发者8 小时前
港科大熊辉|AI时代的职场新坐标——为什么你应该去“数据稀疏“的地方?
人工智能
工程师老罗8 小时前
YoloV1数据集格式转换,VOC XML→YOLOv1张量
xml·人工智能·yolo
暖馒8 小时前
Modbus应用层协议的深度剖析
网络·网络协议·c#·wpf·智能硬件
颜酱8 小时前
图结构完全解析:从基础概念到遍历实现
javascript·后端·算法