032 – Matlab案例：VO2的光学常数计算代码

基本介绍：

• 主要内容：参考四篇SCI论文，基于Matlab编写了 VO₂ 的电导率、介电常数、折射率计算代码，并列举7个例子帮助大家理解；
• 本案例包含 Matlab 函数文件和参考文献；
• 注意：购买本案例不提供编程指导，如没有编程基础请勿购买！

包含的文件截图：

详细描述：

二氧化钒（VO₂）是一种相变材料，其物理和化学性质可以通过改变温度来大幅度地调节，从而可以用来设计温控器件。

VO₂ 的相变温度在 T₀ ≈ 68 ℃ 附近，

• 当温度低于 T₀ 时为绝缘态，展现出电介质的特性
• 当温度高于 T₀ 时为金属态，展现出金属的特性，可以导电。

VO₂ 的相变特性主要在其电导率、介电常数、折射率等参数上体现出来，也就是说 VO₂ 的这些光学参数不仅是频率(ω)的函数，也是温度(T)的函数。更麻烦的是，这些物理量还都是复数，即：

σ = σ’(ω, T) + iσ”(ω, T)

ε = ε’(ω, T) + iε”(ω, T)

n = n’(ω, T) + in”(ω, T)

目前人们主要通过两种方式来对VO₂的光学性质进行建模：

1. 第一种是认为VO₂在任意温度下的介电常数都满足Drude模型，然后将等离子体频率和碰撞频率拟合成温度的函数
2. 第二种是认为VO₂的金属态满足Drude模型，绝缘态的介电常数是一个不随温度变化的常数，而相变温度附近VO₂是金属态和绝缘态的混合物。利用混合物等效介质理论求出相变温度附近的介电常数

以上两种方式计算起来都比较繁琐，涉及的计算量很大。

为此，我参考四篇SCI论文，基于Matlab编写了VO₂光学常数计算代码。

由于代码量大，列举的 example 较多，这里仅展示代码相对较少的 “example2.m” 及其对应的 “VO2 Choi1996 model()” 函数，程序截图如下，注释中详细介绍了每个参数的含义及参考文献列表：

计算结果

example1.m绘制的结果 👇

example2.m绘制的结果 👇

example3.m绘制的结果 👇

example4.m绘制的结果 👇

example5.m和example6.m（内插图）绘制的结果 👇

example7.m绘制的结果 👇

付费后将能下载 Matlab 文件。

再次提醒：购买本案例不提供编程指导，如没有编程基础请勿购买！