復(fù)雜形狀納米粒子消光特性的FDTD分析.pdf

1、納米技術(shù)是在納米尺度水平上對物質(zhì)進(jìn)行研究和處理的一門科學(xué)技術(shù)。納米技術(shù)已迅速擴(kuò)展到了傳感、探測、電波傳播等領(lǐng)域。具有電磁功能的納米復(fù)合材料由于具有特殊的光、電、磁特性,在電磁屏蔽、微波吸收、電致變色器件及非線性光學(xué)等方面具有潛在的應(yīng)用前景。通過數(shù)值仿真的手段研究納米尺度粒子電磁特性具有非常重要的意義。
　　本文詳細(xì)闡明了平面電磁波入射復(fù)雜形狀粒子消光及散射特性的計算方法。推導(dǎo)了消光(衰減)功率、散射功率、吸收功率的計算公式。選用

2、FDTD方法計算復(fù)雜粒子的近場,基于等效原理,利用自由空間格林函數(shù),通過近-遠(yuǎn)場外推獲得積分球面上的輻射遠(yuǎn)場。為了便于進(jìn)行球面積分,用球諧函數(shù)將入射平面電磁波展開。詳細(xì)分析了展開式中的Riccati-Bessel函數(shù)、連帶legendre多項式的計算方法。論文中用FDTD方法分析銀質(zhì)納米小球消光特性計算結(jié)果與Mie級數(shù)解析解一致,表明用 FDTD算法分析球狀納米粒子消光特性的準(zhǔn)確性。最后,將上述方法應(yīng)用于不同形狀復(fù)雜粒子消光特性的分析。