版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、本文主要研究徑向各向異性特異納米顆粒體系的電磁波散射特性。基于各向同性小球電磁波散射理論(Lorenz-Mie散射理論),將之推廣到徑向各向異性帶殼球和帶殼柱體系,率先建立了該體系完整的全波電磁散射理論。具體研究內(nèi)容分以下幾方面:
1.徑向各向異性納米球顆粒的非瑞利散射特性
運用推廣的 Lorenz-Mie散射理論研究具有徑向各項異性球形納米顆粒的電磁波散射特性。重點研討在準(zhǔn)靜態(tài)近似下,納米顆粒散射效率 scaQ對尺
2、0寸參數(shù)q( q k a=)的依賴關(guān)系,研究表明各向異性納米球顆粒的散射效率對尺寸的0依賴可以不同于傳統(tǒng)的小顆粒近似下的散射規(guī)律:瑞利定則(即Q qμ)。具體表現(xiàn)4 sca如下:(1)各向異性納米球介電常數(shù)滿足2/1t re e=-(或磁導(dǎo)率滿足mtm=2/1 r-)時,小球的散射效率是一個可調(diào)節(jié)其大小的常數(shù)。(2)當(dāng)2/1t re e=-并且m e=-t21 t時,其散射效率可以與1/q成正比,產(chǎn)生顆粒越小,散射越大的“非?!爆F(xiàn)象。(
3、3)2更有趣的是,相比各向同性小球所不能實現(xiàn)的結(jié)果,當(dāng)e et=+(1)/2 re和rm mt=+(1)/2 rmr)時散射效率會有一個特異的漸進行為。換句話說,當(dāng)8 sca q時,小顆粒的散射與各向同性顆粒比較起來,變得更加迅速的趨向零。同時,各向異性介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的適當(dāng)調(diào)節(jié),可使系數(shù)F盡可能的減小。因而,這種各向異性顆粒更容易“消失”或者說“隱形”。
2.徑向各向異性納米球顆粒電磁波散射強度方向性與偏振性的調(diào)控
4、 基于徑向各向異性球顆粒的全波電磁散射理論,進一步研究其電磁波散射強度的方向性控制以及散射波偏振性。從拓展的Mie散射系數(shù)出發(fā),獲得準(zhǔn)靜態(tài)近似下納米球顆粒前向(散射角q為0度)和背向散射(散射角q為180度)強度為零的解析修正表達式。該修正條件既能滿足前向與背向散射強度為零,又能滿足光學(xué)原理C C C=+。其次,通過調(diào)節(jié)球顆粒的徑向各向異性電磁參數(shù),進一步將散射強度為零推廣到任意散射角度。最后,我們還導(dǎo)出準(zhǔn)靜態(tài)近似下各向異性球散射光為完
5、全偏振光的解析表達式,或稱之為推廣的“布儒斯特角”。數(shù)值計算表明適當(dāng)調(diào)節(jié)顆粒的電磁各向異性比率可以獲得高質(zhì)量的完全偏振光(TE模式或TM模式),使得散射光在更大角度范圍內(nèi)偏振化程度得到提高(更接近于1或-1)。ext sca abs
3.徑向各向異性對金屬核-殼納米球顆粒體系表面等離子激元共振等光學(xué)性質(zhì)的影響
我們將Lorenz-Mie散射理論拓展到具有徑向各向異性核-殼結(jié)構(gòu)球顆粒體系,闡述了徑向各向異性球顆粒電磁波
6、散射消光光譜中偶極和四極共振的特性。對于電介質(zhì)核-金屬殼的體系,在小尺寸情形下引入核層的各向異性會導(dǎo)致偶極共振波長的藍移。而在大尺寸情形下(內(nèi)核半徑大于90納米)引入各向異性并不能改變偶極共振波長。此外,還研究了消光光譜中偶極共振和四極共振峰值隨各向異性參數(shù)的變化特征。數(shù)值仿真模擬結(jié)果表明共振時顆粒附近的場有顯著增強,局域電場的增強可以通過適當(dāng)改變球內(nèi)核的各向異性來實現(xiàn)其可調(diào)節(jié)性;不僅可以改變電場增強的區(qū)域,而且還可以改變其最大增強值。
7、對于金屬核-電介質(zhì)殼結(jié)構(gòu),在殼層中引入徑向各向異性,會導(dǎo)致小尺寸情形偶極共振的藍移,但隨著尺寸變大共振波長出現(xiàn)紅移現(xiàn)象。因此,引入徑向各項異性的光學(xué)參數(shù)可以實現(xiàn)可調(diào)的表面等離子激元共振以及可改變的局域場增強。
4.各向異性帶殼納米柱的隱身特性
我們率先建立具有柱各向異性無限長帶殼圓柱體的全波電磁散射理論。獲得空間各區(qū)域電磁場的精確表達式,并且該結(jié)果對物體的尺寸以及構(gòu)成材料沒有任何限制。研究表明通過適當(dāng)調(diào)節(jié)殼層電各向異
8、性參數(shù),帶殼柱的散射效率可以得到顯著減小,相反的是調(diào)節(jié)內(nèi)層各向異性參數(shù)并不能得到減小散射效率的結(jié)果。此外,同時調(diào)節(jié)柱的電各向異性以及磁各向異性參數(shù),可以使得柱形目標(biāo)物的散射極大減小,甚至是“不可見”,磁場的Comsol Multiphysics數(shù)值仿真模擬驗證了這一結(jié)果。在長波極限下,運用有效媒質(zhì)理論推導(dǎo)出各向異性帶殼柱的等效介電常數(shù)和磁導(dǎo)率,并獲得準(zhǔn)靜態(tài)下柱體不可見(也即是散射為零)時核殼半徑比與各向異性光學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系。小尺寸情形
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 各向異性特異納米顆粒體系電磁性質(zhì)研究.pdf
- 磁性顆粒膜各向異性及其高頻性質(zhì).pdf
- 表面各向異性和形狀對納米顆粒磁性質(zhì)影響的研究.pdf
- 一維各向異性異向介質(zhì)電磁性質(zhì)的研究.pdf
- 磁性納米線陣列制備及其各向異性調(diào)控研究.pdf
- 具有形狀各向異性的核--殼磁納米顆粒的組裝和磁性研究.pdf
- 具有徑向各向異性納米顆粒體系的表面增強拉曼散射.pdf
- 結(jié)構(gòu)各向異性金納米顆粒的制備及其SERS特性研究.pdf
- 各向異性貴金屬納米材料的合成及性質(zhì)表征.pdf
- 各向異性介質(zhì)目標(biāo)電磁散射特性研究.pdf
- 各向異性特異材料板間Casimir效應(yīng)的研究.pdf
- 電磁各向異性問題的FDTD建模.pdf
- 各向異性磁特異介質(zhì)的有效介質(zhì)理論研究.pdf
- 21407.二維大地電磁各向異性研究
- 各向異性對雙層磁性薄膜中自旋波的影響.pdf
- 各向異性媒質(zhì)中電磁波傳播規(guī)律研究.pdf
- 非磁性單軸各向異性晶體中光束的傳輸研究.pdf
- 各向異性顆粒系統(tǒng)對微波傳播過程的影響.pdf
- 金屬-各向異性介質(zhì)波導(dǎo)光學(xué)性質(zhì)的研究.pdf
- CoW磁性薄膜的微觀結(jié)構(gòu)表征及其磁各向異性.pdf
評論
0/150
提交評論