plasma-金屬粒子散射-comsol

1、仿真周報(bào)plasma-金屬粒子散射作者姬應(yīng)科報(bào)告日期2017-9-16 9:05:58摘要模擬激光照射下的金屬納米粒子的散射。1 全局定義作者姬應(yīng)科日期Sep 14, 2017 2:13:44 PM全局設(shè)置名稱Plasma-金屬粒子散射.mph路徑E:simulationcomsolplasma-金屬粒子散射.mphCOMSOL 版本COMSOL 5.3 (開發(fā)版本: 223)使用的產(chǎn)品COMSOL MultiphysicsWave Optics Module1.1 參數(shù) 1參數(shù)名稱表達(dá)式值描述w1000nm1E6 m幾何模型寬度t_pml150nm1.5E7 m完美匹配層

2、厚度h1750nm7.5E7 m空氣腔高h(yuǎn)2250nm2.5E7 m底襯厚度n111空氣折射率n21.51.5底襯折射率wl500nm5E7 m激光波長(zhǎng)phi00入射激光在介質(zhì)中的方位角thetapi/40.7854入射激光在空氣中與Z軸的夾角（入射角）theta2asin(n1/n2*sin(theta)0.49088 rad激光在底襯中的折射角I1MW/m21E6 W/m²入射激光強(qiáng)度pI*w2*cos(theta)7.0711E7 W端口激光能量2 組件 1分量設(shè)置單位制SI2.1 定義2.1.1 變量變量 1選擇幾何

3、實(shí)體層整個(gè)模型名稱表達(dá)式單位描述k1ewfd.k0*n1rad/m空氣中的波矢kxk1*cos(phi)*sin(theta)rad/mx分量kyk1*sin(phi)*sin(theta)rad/my分量kz-k1*cos(theta)rad/mz分量k2ewfd.k0*n2rad/m底襯中的波矢k2z-k2*cos(theta2)rad/m底襯中波失的Z分量變量 2選擇幾何實(shí)體層域選擇域 117, 2024, 2637名稱表達(dá)式單位描述ewfd.Ex0ewfd.Ey0ewfd.Ez0變量 3選擇幾何實(shí)體層邊界選擇邊界 62, 68名稱表達(dá)式單位描述E0y-sin(phi)*exp(-i*(

4、kx*x + ky*y)端口入射光E0xcos(phi)*exp(-i*(kx*x + ky*y)變量 4選擇幾何實(shí)體層整個(gè)模型名稱表達(dá)式單位描述nrelPoavnx*ewfd2.relPoavx + ny*ewfd2.relPoavy + nz*ewfd2.relPoavzW/m²相對(duì)時(shí)均功率流出（坡印廷矢量）S_scintop_surf(nrelPoav)/I散射截面S_absintop_vol(ewfd2.Qh)/I吸收截面S_extS_sc + S_abs消光截面2.1.2 組件耦合技術(shù)粒子內(nèi)部耦合耦合類型積分算子名稱intop1源選擇幾何實(shí)體層域選擇域 25金屬表面耦合耦合

5、類型積分算子名稱intop2源選擇幾何實(shí)體層邊界選擇邊界 871122.1.3 選擇物理空間（包含粒子，空氣，底襯）選擇類型Explicit選擇域 1819, 25補(bǔ)集（完美匹配層）選擇類型Complement選擇域 117, 2024, 2637金屬表面選擇類型Explicit選擇邊界 871122.1.4 域?qū)傩酝昝榔ヅ鋵?1標(biāo)記pml1選擇幾何實(shí)體層域選擇域 117, 2024, 2637選擇幾何描述值坐標(biāo)名稱x, y, z類型笛卡爾縮放描述值坐標(biāo)拉伸類型多項(xiàng)式設(shè)置描述值典型波長(zhǎng)來自物理場(chǎng)接口物理場(chǎng)電磁波，頻域 22.2 幾何 12.3 材料2.3.1 空氣空氣選擇幾何實(shí)體層域選擇域 3

6、4, 78, 1112, 1516, 1920, 2324, 2829, 3233, 3637材料參數(shù)名稱值單位折射率實(shí)部n11折射率虛部01折射率 設(shè)置DescriptionValue折射率實(shí)部n1, 0, 0, 0, n1, 0, 0, 0, n1折射率虛部0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 02.3.2 底襯底襯選擇幾何實(shí)體層域選擇域 12, 56, 910, 1314, 1718, 2122, 2627, 3031, 3435材料參數(shù)名稱值單位折射率實(shí)部n21折射率虛部01折射率 設(shè)置DescriptionValue折射率實(shí)部n2, 0, 0, 0, n2, 0, 0, 0

7、, n2折射率虛部0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 02.3.3 Au (Johnson)Au (Johnson)選擇幾何實(shí)體層域選擇域 25材料參數(shù)名稱值單位折射率實(shí)部n_interp(11/m*c_const/freq)1折射率虛部k_interp(11/m*c_const/freq)12.3.4 端口 1端口 1選擇幾何實(shí)體層邊界選擇邊界 68方程SETTINGSDescriptionValue端口名稱1端口波激勵(lì)開端口輸入功率p模式相位0指定沉積功率關(guān)在內(nèi)部端口上激活狹縫條件關(guān)端口類型用戶定義輸入量電場(chǎng)傳播常數(shù)abs(kz)電模式場(chǎng)E0x, E0y, 0變量端口 2端口

8、2選擇幾何實(shí)體層邊界選擇邊界 62方程SETTINGSDescriptionValue端口名稱2端口波激勵(lì)關(guān)模式相位0在內(nèi)部端口上激活狹縫條件關(guān)端口類型用戶定義輸入量電場(chǎng)傳播常數(shù)abs(kz)電模式場(chǎng)E0x, E0y, 0變量周期性條件 1周期性條件 1選擇幾何實(shí)體層邊界選擇邊界 60, 63, 129, 132方程SETTINGSDescriptionValue周期性類型Floquet 周期Floquet 周期 k 矢量用戶定義Floquet 周期 k 矢量，x 分量kxFloquet 周期 k 矢量，y 分量kyFloquet 周期 k 矢量，z 分量0將反作用力項(xiàng)應(yīng)用于所有物理場(chǎng)（對(duì)稱）

9、約束方法單元變換為中間映射自動(dòng)變量2.3.5 周期性條件 2周期性條件 2選擇幾何實(shí)體層邊界選擇邊界 61, 64, 74, 77方程SETTINGSDescriptionValue周期性類型Floquet 周期Floquet 周期 k 矢量用戶定義Floquet 周期 k 矢量，x 分量kxFloquet 周期 k 矢量，y 分量kyFloquet 周期 k 矢量，z 分量0將反作用力項(xiàng)應(yīng)用于所有物理場(chǎng)（對(duì)稱）約束方法單元變換為中間映射自動(dòng)2.4 網(wǎng)格 1網(wǎng)格 1金屬粒子設(shè)置描述值最大單元尺寸20最小單元尺寸23.4最小單元尺寸關(guān)曲率因子0.6曲率因子關(guān)狹窄區(qū)域分辨率0.5狹窄區(qū)域分辨率關(guān)最

10、大單元增長(zhǎng)率1.5最大單元增長(zhǎng)率關(guān)定制單元尺寸定制2.4.1 底襯 (size2)選擇幾何實(shí)體層域選擇幾何 geom1底襯設(shè)置描述值最大單元尺寸0.2*wl/n2最小單元尺寸23.4最小單元尺寸關(guān)曲率因子0.6曲率因子關(guān)狹窄區(qū)域分辨率0.5狹窄區(qū)域分辨率關(guān)最大單元增長(zhǎng)率1.5最大單元增長(zhǎng)率關(guān)定制單元尺寸定制2.4.2 自由三角形網(wǎng)格 1 (ftri1)選擇幾何實(shí)體層邊界選擇邊界 6061, 6364自由三角形網(wǎng)格 12.4.3 自由四面體網(wǎng)格 1 (ftet1)選擇幾何實(shí)體層域選擇域 1819, 25自由四面體網(wǎng)格 12.4.4 掃掠 1 (swe1)選擇幾何實(shí)體層域選擇域 117, 2024, 2637掃掠 1分布 1設(shè)置描述值單元數(shù)8