MSC 78A40中最近的zbMATH文章 https://zbmath.org/atom/cc/78A40 2024-06-14T15:52:26.737412Z Werkzeug公司 洛伦兹纳米颗粒发热:全麦克斯韦系统 https://zbmath.org/1534.35388 2024-06-14T15:52:26.737412Z “慕克吉,阿尔潘” https://zbmath.org/authors/?q=ai:mukherjee.arpan “西尼,穆拉德” https://zbmath.org/authors/?q=ai:sini.mourad 小结:我们分析并量化了纳米颗粒在背景介质中被入射电磁波激发时产生的热量。这些纳米颗粒是色散的,其介电常数遵循洛伦兹模型。其目的是确定与纳米颗粒极为接近时产生的热量(与纳米颗粒半径成比例的距离)。本研究将我们之前在2D TM和TE区域中得出的结果【多尺度模型Simul.21,No.2,542--597(2023;Zbl 1530.35295)】扩展到了整个麦克斯韦系统。我们表明,通过激发入射频率接近等离激元或介电共振频率的介质,我们可以在注入纳米颗粒附近产生任何所需的热量,而远离纳米颗粒的热量则会减少。这些结果在光热治疗领域提供了广泛的潜在应用,举几个例子,药物输送和材料科学。为此,我们采用时域积分方程和渐近分析技术来研究相应的发热数学模型。该模型由热方程给出,其中体源项来自所用入射电磁场产生的电场模数。因此,我们首先通过研究等离子体或全介电纳米颗粒存在时的全麦克斯韦散射问题来分析该电场的主导项。作为第二步,我们分析了在估计热势时这个主导电场的传播。对于电磁模型和抛物线模型,纳米颗粒的存在被转化为纳米颗粒与其周围环境之间的导热性(对于抛物线模型)和介电常数(对于全麦克斯韦系统)的对比中的大尺度外观。