基本介绍:
- 主要内容:根据发表在 Optics Express 上的论文《Strong coupling between mid-infrared localized plasmons and phonons(作者:Weiwei Wan等)》,复现了其中的所有内容(Fig. 1c、Fig. 2、Fig. 3b、Fig. 4、Fig. 5ab);
- 基于 COMSOL 频域求解,使用的软件版本为 COMSOL 6.0 (6.0.0.318);
- 计算所需的内存:25 GB;
- 涉及的内容:全局参数、自定义变量、Drude色散模型、Lorentz色散模型、端口、周期性条件、自定义网格、参数化扫描、画伪彩图 等;
- 绘制了:反射率随频率变化的曲线、电场分布、强耦合的反交叉曲线;
- 注意:本案例仅包含模型文件,没有讲解视频。购买此案例不附带答疑指导。
包含的文件截图:
详细描述:
如上图所示,在玻璃衬底上镀上一层 50 nm 厚的金膜,然后在金膜上刻蚀出十字形的孔隙,形成超表面。再在金膜上方旋涂一层厚度为 t = 40, 100, 180 nm 的 PMMA 膜(图中未画出)。图中 p = 2.0 ~ 2.8 μm 之间可变,l = 0.8p,w = 0.15p。
沿x方向偏振的平面光从上往下正入射到超表面上,光频率为 40 ~ 80 THz,可以在十字孔中激发出局域表面等离激元共振(LSPR),继而激发出 PMMA 中的声子。等离激元与声子发生强耦合,导致光谱上的拉比(Rabi)劈裂。
在计算中,金的介电常数采用 Drude 模型:
其中 ε∞ = 1,ωp = 1.37×1016 rad/s,γ = 4.08×1013 rad/s。PMMA 的介电常数采用 Lorentz 模型:
其中 εb = 2.2,ω0 = 3.269×1014 rad/s,εLorentz = 0.018,δ = 8.0×1011 rad/s。
计算的内容和结果:
1、不同周期的反射率(左:论文中的 Fig. 1(c);右:本例的结果)👇
2、“只有超材料/非耦合时/耦合时” 三种情况下的反射率(左:论文中的 Fig. 2;右:本例的结果)👇
3、覆盖了 PMMA 之后,等离激元与声子之间强耦合的反射谱伪彩图(论文中的 Fig. 3(b);右:本例的结果)👇
4、三种不同 PMMA 厚度对应的耦合系统反射率(左:论文中的 Fig. 4(a);右:本例的结果)👇
5、PMMA 厚度为 180 nm 时对应的反交叉曲线(左:论文中的 Fig. 4(b);右:本例的结果)👇
6、PMMA 厚度为 180 nm 时对应的电场分布,(b)图是(a)图中白色虚线上的电场分布(左:论文中的 Fig. 5(a,b);右:本例的结果)👇
再次提醒:
付费后将能下载模型文件。 本案例仅包含模型文件,没有讲解视频。购买案例不附带答疑指导服务。