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一个适用于数值计算的金属色散模型分析研究 被引量:5
1
作者 苏杰 孙诚 王晓秋 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期408-414,共7页
金属色散模型对数值模拟金属光学特性起至关重要的作用。本文简单分析常见色散模型与复杂色散模型之间的关系,并利用MATLAB非线性拟合方法对Au、Ag常见的色散模型进行了分析,给出在180~2000nm波段内拟合结果。结果表明,Debye模型不... 金属色散模型对数值模拟金属光学特性起至关重要的作用。本文简单分析常见色散模型与复杂色散模型之间的关系,并利用MATLAB非线性拟合方法对Au、Ag常见的色散模型进行了分析,给出在180~2000nm波段内拟合结果。结果表明,Debye模型不适用于金属材料,Lorentz模型适合描述长波段金属介电特性,Drude模型在60O~2000nm可以描述金属介电特性,而简单明确的Drude-Lorentz模型在180~2000nm波段能很好的拟合金属介电特性。所得结果利用Mie散射理论得到验证。 展开更多
关键词 表面等离子体激元 Debye模型 Drude模型 Lorentz模型 Drude—Lorentz模型
TiAlON系薄膜材料的椭偏研究 预览
2
作者 刘文德 陈赤 +4 位作者 杜淼 郝雷 徐英莹 樊其明 张静 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期 1202-1205,共4页
对新型太阳能用薄膜材料TiAlON材料进行了椭偏研究。采用Cauchy,Lorentz和Tauc Lorentz模型对绝缘性TiAlON薄膜的椭偏测量结果进行了模拟,得到了薄膜的光学常数。通过比较色散模型及薄膜结构在不同波段的应用情况,说明Tauc Lorentz模型... 对新型太阳能用薄膜材料TiAlON材料进行了椭偏研究。采用Cauchy,Lorentz和Tauc Lorentz模型对绝缘性TiAlON薄膜的椭偏测量结果进行了模拟,得到了薄膜的光学常数。通过比较色散模型及薄膜结构在不同波段的应用情况,说明Tauc Lorentz模型更适合于从紫外到近红外宽光谱的拟合。结果表明光谱椭偏术可以作为表征TiAlON材料系的可靠手段,是进一步表征多层膜系光学性质的基础。 展开更多
关键词 TiAlON薄膜 光谱椭偏术 Lorentz模型 Cauchy模型 Tauc-Lorentz模型
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发光中心的自发辐射寿命对介质的依赖关系分析 预览
3
作者 赖昌 夏上达 段昌奎 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期 129-134,共6页
为了阐明孤立发光中心自发辐射寿命对环境介质光学常数的依赖关系,从两个典型模型的前提假设出发分析了它们各自的适用条件。并在已有的实腔模型基础上推广出更普适的实腔模型.根据这两个模型的适用条件对文献中已有的实验结果和采用... 为了阐明孤立发光中心自发辐射寿命对环境介质光学常数的依赖关系,从两个典型模型的前提假设出发分析了它们各自的适用条件。并在已有的实腔模型基础上推广出更普适的实腔模型.根据这两个模型的适用条件对文献中已有的实验结果和采用的理论模型分析进行了综合分析,发现现有的实验结果均可以得到圆满的解释。在此基础上,给出发光中心环境介质中发光寿命应该满足的模型的判据:对于稀土离子等孤立离子(其光学极化率可以当作零)作为发光中心时,其发光寿命的局域场效应所满足的模型与被替换的介质离子有关,在被替换的介质离子的极化率很小的情况下,为虚腔(Lorentz)模型,反之则满足实腔模型;当发光中心为纳米粒子(如量子点或含有发光离子的纳米尺度的绝缘体)时,局域场效应满足本文推广了的实腔模型。 展开更多
关键词 光谱学 自发辐射寿命 局域场效应 Lorentz模型 实腔模型 发光中心 折射率
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金属-光子晶体-金属结构中偏振光Tamm态的吸收特性 预览 被引量:1
4
作者 刘启能 代洪霞 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期205-209,共5页
为了研究银-光子晶体-银结构中两种偏振光Tamm态的吸收性质,采用银介电常数的Drude-Lorentz色散模型和特征矩阵法,研究了吸收率随入射角、随周期数以及随银层厚度的变化规律。结果表明,在银-光子晶体-银结构中两种偏振光都会出现两个光... 为了研究银-光子晶体-银结构中两种偏振光Tamm态的吸收性质,采用银介电常数的Drude-Lorentz色散模型和特征矩阵法,研究了吸收率随入射角、随周期数以及随银层厚度的变化规律。结果表明,在银-光子晶体-银结构中两种偏振光都会出现两个光学Tamm态(OTS),即OTS1和OTS2。两种偏振光的OTS1和OTS2的吸收峰值随着入射角的增大而逐渐增大,随着周期数的增大而缓慢增大,随着银层厚度的增大而明显增大。这些结论丰富了对银-光子晶体-银结构中两种偏振光Tamm态的吸收特性的认识。 展开更多
关键词 材料 光子晶体 光学Tamm态 Drude-Lorentz模型 偏振光 吸收
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外磁场对飞秒激光激励半导体材料的太赫兹辐射的影响 被引量:1
5
作者 李丹 罗春娅 +3 位作者 吉紫娟 郑秋莎 凌福日 姚建铨 《应用激光》 CSCD 北大核心 2017年第5期715-721,共7页
为了研究在半导体上施加外磁场对太赫兹辐射的影响,基于drude-Lorentz模型对三种不同的半导体材料GaAs、InAs、InSb在不同的外磁场方向下太赫兹辐射功率的变化进行了研究。研究结果发现,外磁场对具有较小有效质量和较高电子迁移率的半... 为了研究在半导体上施加外磁场对太赫兹辐射的影响,基于drude-Lorentz模型对三种不同的半导体材料GaAs、InAs、InSb在不同的外磁场方向下太赫兹辐射功率的变化进行了研究。研究结果发现,外磁场对具有较小有效质量和较高电子迁移率的半导体材料的太赫兹辐射增强效应最明显。此外,太赫兹辐射最强时GaAs和InAs的最佳外磁场方向是沿y轴负方向,InSb的最佳外磁场方向是在与x轴及相反方向成40°夹角的x-z平面内。 展开更多
关键词 太赫兹辐射 drude-Lorentz模型 外磁场 辐射增强
金属介电常数的色散模型对光学Tamm态的影响 预览 被引量:1
6
作者 蒋和伦 刘启能 《计算物理》 CSCD 北大核心 2016年第5期547-553,共7页
比较银介电常数三种色散模型对光学Tamm态的影响,根据三种色散模型的复折射率随波长的变化研究银-光子晶体-银结构TE波和TM波的光学Tamm态随入射角、银层厚度及周期数的变化.得出:三种色散模型下银-光子晶体-银结构中都会出现两个光学T... 比较银介电常数三种色散模型对光学Tamm态的影响,根据三种色散模型的复折射率随波长的变化研究银-光子晶体-银结构TE波和TM波的光学Tamm态随入射角、银层厚度及周期数的变化.得出:三种色散模型下银-光子晶体-银结构中都会出现两个光学Tamm态(OTS1和OTS2).三种色散模型下的光学Tamm态的波长随入射角、银层厚度及周期数的变化规律一致.但是光学Tamm态的透射峰值随入射角、银层厚度及周期数的变化规律不一致.Drude-Lorentz模型和Lorentz模型能够描述银的特征,而Drude模型不能. 展开更多
关键词 光子晶体 光学Tamm态 Drude-Lorentz模型 Lorentz模型 Drude模型
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Drude-Lorentz色散模型研究光学Tamm态的性质
7
作者 蒋和伦 刘启能 《半导体光电》 CAS 北大核心 2016年第2期218-222,共5页
为了获得光学Tamm态(OTS)的特性,建立了一种银-光子晶体-银结构,并利用银的Drude-Lorentz色散模型和特征矩阵法研究了该结构中OTS的波长特性和吸收特性。结果表明,在该结构中存在两个OTS,分别称为OTS1和OTS2。OTS1和OTS2的中心波长随... 为了获得光学Tamm态(OTS)的特性,建立了一种银-光子晶体-银结构,并利用银的Drude-Lorentz色散模型和特征矩阵法研究了该结构中OTS的波长特性和吸收特性。结果表明,在该结构中存在两个OTS,分别称为OTS1和OTS2。OTS1和OTS2的中心波长随入射角的增加向短波方向移动,OTS1和OTS2的中心波长间距随着入射角的增加而减小。OTS1和OTS2中心波长随银层厚度的增加向短波方向移动,OTS1和OTS2的波长宽度都随银层厚度的增加而减小。OTS1和OTS2都具有较大的吸收率,OTS1和OTS2的吸收率随银层厚度有着相似的变化规律。这些特性的获得加深了对银-光子晶体-银结构中光学Tamm态特性的认识。 展开更多
关键词 光子晶体 光学Tamm态 Drude-Lorentz模型 特征矩阵
金属材料对M-PC-M结构中光学Tamm态的影响 预览 被引量:2
8
作者 刘启能 刘沁 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期994-1000,共7页
为了研究金属材料对金属-光子晶体-金属结构中的Tamm态的影响,采用DrudeLorentz色散模型研究了金和银复折射率的特性,得出了复折射率的实部和虚部随波长的变化规律。并对Au-PC-Au和Ag-PC-Ag中的光学Tamm态随金属厚度、入射角、周期数的... 为了研究金属材料对金属-光子晶体-金属结构中的Tamm态的影响,采用DrudeLorentz色散模型研究了金和银复折射率的特性,得出了复折射率的实部和虚部随波长的变化规律。并对Au-PC-Au和Ag-PC-Ag中的光学Tamm态随金属厚度、入射角、周期数的变化规律进行了对比研究。得出:在Au-PC-Au和Ag-PC-Ag中都会出现两个光学Tamm态,即OTS1和OTS2。Au-PC-Au和Ag-PC-Ag中光学Tamm态的中心波长和透射峰值随金属厚度、入射角、周期数的变化规律是一致的。但Ag-PC-Ag中光学Tamm态的透射峰值明显大于Au-PC-Au中光学Tamm态的透射峰值,Ag-PC-Ag中OTS1和OTS2的分离程度明显大于Au-PC-Au中OTS1和OTS2的分离程度。 展开更多
关键词 光子晶体 光学Tamm态 Drude-Lorentz模型 金属
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脉冲反应磁控溅射氧化钒薄膜的光谱椭偏研究
9
作者 董翔 吴志明 +3 位作者 许向东 于贺 顾德恩 蒋亚东 《半导体光电》 CAS 北大核心 2015年第2期220-225,共6页
采用脉冲直流反应磁控溅射技术在不同的占空比条件下制备了氧化钒薄膜。利用X射线光电子能谱仪测定了薄膜的组分,用光谱椭偏仪在300~850nm的波长范围内对薄膜的光学性质进行了研究。实验结果表明降低占空比具有促进金属钒氧化的作用,而... 采用脉冲直流反应磁控溅射技术在不同的占空比条件下制备了氧化钒薄膜。利用X射线光电子能谱仪测定了薄膜的组分,用光谱椭偏仪在300~850nm的波长范围内对薄膜的光学性质进行了研究。实验结果表明降低占空比具有促进金属钒氧化的作用,而通过采用TaucLorentz谐振子色散模型结合有效介质近似模型对椭偏参数Ψ和Δ进行拟合,得到了较为理想的拟合结果。薄膜的复折射率和透过率均由椭偏拟合结果确定,结果发现占空比的下降,导致了可见光范围内薄膜折射率和消光系数的降低以及透过率的提高。 展开更多
关键词 氧化钒薄膜 光谱椭偏 脉冲直流反应磁控溅射 占空比 Tauc-Lorentz模型
金属板与特异材料板间的Casimir力 预览
10
作者 许世文 孙坚 《苏州科技学院学报:自然科学版》 CAS 2014年第2期27-31,51共6页
研究金属板和特异材料间的Casimir力。金属板的电磁性质是由实验数据拟合得到,特异材料板的电磁性质则是用Drude-Lorentz模型来描述。通过改变两块材料板的相关参数,研究了Casimir吸引力、排斥力的变化及其相互转化。结果表明,随着... 研究金属板和特异材料间的Casimir力。金属板的电磁性质是由实验数据拟合得到,特异材料板的电磁性质则是用Drude-Lorentz模型来描述。通过改变两块材料板的相关参数,研究了Casimir吸引力、排斥力的变化及其相互转化。结果表明,随着两板间距的增加,两板间的Casimir力会经历引力-斥力-引力的转化。 展开更多
关键词 Casimir吸引力 Casimir排斥力 特异材料 Drude-Lorentz模型
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氢化非晶硅薄膜的光谱椭偏研究 被引量:2
11
作者 何剑 李伟 +3 位作者 徐睿 郭安然 祁康成 蒋亚东 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期293-300,共8页
氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜在微电子和光电子工业中有着重要的应用,而椭偏分析技术是一种重要的薄膜表征手段。利用椭偏测量技术并采用Tauc—Lorentz(TL)模型和Forouhi—Bloomer(FB)模型,从不同角度对比研究了a-Si:H薄膜的结构... 氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜在微电子和光电子工业中有着重要的应用,而椭偏分析技术是一种重要的薄膜表征手段。利用椭偏测量技术并采用Tauc—Lorentz(TL)模型和Forouhi—Bloomer(FB)模型,从不同角度对比研究了a-Si:H薄膜的结构和光学特性。分析结果表明,用两种不同模型得到的a-Si:H薄膜厚度、粗糙层厚度以及光学常数并不一致,由TL模型得到的薄膜厚度更接近扫描电镜(SEM)测量的结果,粗糙层厚度更接近原子力显微镜(AFM)测量结果对应的经验值。结合已发表的文献,分析发现膜厚差异主要来自于模型对薄膜光学参数的不同描述,而光学参数的差异是由于模型推导过程中的不同假设和数学处理产生的。 展开更多
关键词 薄膜 椭偏分析 Tauc—Lorentz模型 Forouhi—Bloomer模型
微纳结构红外吸收材料光学常数的解析模型 被引量:3
12
作者 黎永前 王斌斌 +2 位作者 苏磊 朱振宇 周自力 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期177-182,共6页
在红外微纳结构吸收材料的研究中,对其等效光学常数的估计有助于理解材料的吸收、反射及辐射特性。常用的方法是依据等效介质理论将微纳结构等效为匀质材料,采用Smith于2002年提出的S参数法进行估计,而该方法没有直接反映微纳结构材... 在红外微纳结构吸收材料的研究中,对其等效光学常数的估计有助于理解材料的吸收、反射及辐射特性。常用的方法是依据等效介质理论将微纳结构等效为匀质材料,采用Smith于2002年提出的S参数法进行估计,而该方法没有直接反映微纳结构材料特性及几何结构与等效光学常数之间的关系。采用Drude-Lorentz模型描述红外微纳结构材料吸收性能的色散关系,根据有效电子数浓度理论和等效电路理论,以矩形结构吸收材料为代表,建立了红外微纳结构吸收材料的几何结构参数与Drude-Lorentz模型参数之间的函数关系。该模型建立了微纳材料的结构、材料参数与其光学常数之间的量化关系,为红外微纳结构吸收材料的设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 物理光学 微纳结构 吸收 Drude—Lorentz模型 介电常数 磁导率 红外探测器
椭圆偏振法测定在线Low-E玻璃的可见-近红外光学常数与膜厚 预览
13
作者 纪贝 黄水平 周骏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期189-193,共5页
从在线Low-E玻璃光学机理出发,用椭圆偏振光谱仪对在线Low-E玻璃功能层和过渡层的可见-近红外波段的光学常数进行研究.测量了样品在三个不同入射角的椭偏参数,分别用Lorentz双振子模型和Cauchy模型来描述Low-E玻璃功能层和过渡层的... 从在线Low-E玻璃光学机理出发,用椭圆偏振光谱仪对在线Low-E玻璃功能层和过渡层的可见-近红外波段的光学常数进行研究.测量了样品在三个不同入射角的椭偏参数,分别用Lorentz双振子模型和Cauchy模型来描述Low-E玻璃功能层和过渡层的光学色散特性.通过拟合椭偏参数获得在线Low-E玻璃的光学常数及每层膜厚度,并用扫描电镜对样品的膜厚进行表征.结果表明,Lorentz双振子模型和Cauchy模型能很好地解释在线Low-E玻璃的光学特性;同时,椭圆偏振法也为多层膜系统提供了一种测定光学常数和膜厚的可靠方法. 展开更多
关键词 在线low-E玻璃 光学常数 椭圆偏振法 Lorentz双振子模型
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双色散模型的辛时域有限差分算法
14
作者 王辉 黄志祥 +2 位作者 吴先良 任信钢 吴博 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期28-34,共7页
结合有耗的Drude.Lorentz色散模型,提出了处理双色散模型的辛时域有限差分算法.基于矩阵分裂,辛传播算子和辅助差分方程技术,结合严格而巧妙的公式推导,构建了算法框架,并给出了详细的公式推导过程.为了验证本文算法的有效性和... 结合有耗的Drude.Lorentz色散模型,提出了处理双色散模型的辛时域有限差分算法.基于矩阵分裂,辛传播算子和辅助差分方程技术,结合严格而巧妙的公式推导,构建了算法框架,并给出了详细的公式推导过程.为了验证本文算法的有效性和精确性,首先计算了一维空间双色散平板的透射系数,并与解析解对比,结果较好地符合,证明了该算法是有效而精确的.然后计算了三维空间中有实际意义的银分裂环,金属银的介电参数由Drude模型拟合.计算了该结构的透射系数,反射系数和吸收系数,得到了银分裂环的谐振频率和吸收频率,为实际实验结果提供了可供参考的计算结果. 展开更多
关键词 有耗Drude-Lorentz色散模型 辛时域有限差分算法 双色散模型 矩阵分裂
运用有效介质理论模拟氧化钒薄膜的光学特性 被引量:2
15
作者 魏雄邦 廖家轩 +1 位作者 吴志明 蒋亚东 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期106-110,共5页
采用直流反应磁控溅射法在Si(100)基片上生长了厚度分别为14.9,34.1,57.6,70.0,83.4和101.7nm的氧化钒薄膜。利用光谱式椭偏仪,并采用基于Bruggeman有效介质理论的Lorentz经典共振模型对所制备的薄膜的膜厚、折射率、消光系数进行了模... 采用直流反应磁控溅射法在Si(100)基片上生长了厚度分别为14.9,34.1,57.6,70.0,83.4和101.7nm的氧化钒薄膜。利用光谱式椭偏仪,并采用基于Bruggeman有效介质理论的Lorentz经典共振模型对所制备的薄膜的膜厚、折射率、消光系数进行了模拟和测量,实验表明薄膜厚度在(10~100)nm左右时,对应于633.18nm测试波长,薄膜的折射率在1.9~2.9,消光系数在0.1~1。 展开更多
关键词 氧化钒 膜厚 折射率 消光系数 Lorentz共振模型
光学整流产生和电光取样探测THz辐射的数值模拟 预览
16
作者 贾红宝 《辽宁科技大学学报》 CAS 2008年第3期 240-245,共6页
从麦克斯韦方程出发,得到光学整流方法产生THz辐射的电场的表达式以及自由空间电光取样系统探测到的电光信号与入射的THz辐射电场之间的理论关系式,并选取GaAs为产生晶体,ZnTe为探测晶体,通过数值模拟讨论激光脉冲宽度、产生晶体和... 从麦克斯韦方程出发,得到光学整流方法产生THz辐射的电场的表达式以及自由空间电光取样系统探测到的电光信号与入射的THz辐射电场之间的理论关系式,并选取GaAs为产生晶体,ZnTe为探测晶体,通过数值模拟讨论激光脉冲宽度、产生晶体和探测晶体厚度这三个主要的实验因素对THz光谱的影响。 展开更多
关键词 光学整流 电光取样 Lorentz色散模型
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精确计算n-n↑-重正化链图传播下n+n↑-→2π0反应截面 被引量:5
17
作者 潘宇 王凯俊 +2 位作者 方祯云 汪先友 彭庆军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期 4817-4825,共9页
采用中子n-反中子n↑-与中性介子π0强相互作用的Lorentz不变耦合模型,对n-n↑-重正化链图传播子作了有关物理分析及其严格解析计算,获得精确理论计算结果.进而将此结果用于n+n↑-→2π0反应的物理过程分析及其截面的计算研究中,并精... 采用中子n-反中子n↑-与中性介子π0强相互作用的Lorentz不变耦合模型,对n-n↑-重正化链图传播子作了有关物理分析及其严格解析计算,获得精确理论计算结果.进而将此结果用于n+n↑-→2π0反应的物理过程分析及其截面的计算研究中,并精确计算出n-n↑-重正化链图传播下n+n↑-→2π0反应微分截面.还将此计算结果与n-n↑-树图和重正化单圈链图传播下n+n↑-→2π0反应微分截面作了对比分析,获得了有关辐射修正的重要信息.此结果对于深入研究Lorentz不变耦合模型理论以及深入探索核物理中关于核子、反核子与介子强相互作用的粒子反应截面问题具有一定的参考价值.此外,还将对量子场论微扰理论中关于逐阶重正化计算的不同考虑方式与计算途径及其相关物理过程提供某些值得借鉴之处. 展开更多
关键词 Lorentz不变耦合模型 重正化链图传播子 微分截面 辐射修正
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