復雜形狀納米粒子消光特性的FDTD分析.pdf

1、納米技術是在納米尺度水平上對物質進行研究和處理的一門科學技術。納米技術已迅速擴展到了傳感、探測、電波傳播等領域。具有電磁功能的納米復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等方面具有潛在的應用前景。通過數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。
　　本文詳細闡明了平面電磁波入射復雜形狀粒子消光及散射特性的計算方法。推導了消光(衰減)功率、散射功率、吸收功率的計算公式。選用

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