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石墨烯带的高阶光谱模拟。 (英语) Zbl 1473.78008号

摘要:在过去的十年里,石墨烯和其他二维材料的等离子体激元在科学文献中引起了巨大的关注。在太赫兹至中红外范围内激发等离子子的可能性,以及石墨烯通过电子选通或化学掺杂的主动可调性,都在寻求在该范围内工作的传感设备的工程师中引起了极大的兴奋。因此,需要强大且高度准确的计算能力,以纳入此类材料。标准体积方法可以满足这一需求,但需要大量计算资源作为交换。在这里,我们描述了一种通过两种方式解决这个问题的算法,首先,我们用适用于广泛二维材料的表面电流来模拟石墨烯层。此外,我们使用Dirichlet-Neumann算子根据表面量重新构造了控制体积方程。使用一种新颖的包络高阶摄动方法,可以以高效、稳定和准确的方式对这些表面方程进行数值模拟。我们利用该算法的一个实现来研究石墨烯带周期网格散射的TM极化平面波的吸收光谱。

MSC公司:

78A45型 衍射、散射
65号35 偏微分方程边值问题的谱、配置及相关方法
78平方米 光谱、配点及相关方法在光学和电磁理论问题中的应用
35J05型 拉普拉斯算子、亥姆霍兹方程(约化波动方程)、泊松方程
41A58型 级数展开(例如泰勒级数、利德斯通级数,但不是傅里叶级数)
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全文: 内政部

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