一种用于模拟多级相变光子学材料的方案
光学
2023-08-09 v1 材料科学
元胞自动机与格子气
摘要
硫系相变材料（PCMs）已广泛应用于数据存储，现正被提出用于高分辨率显示器、全息显示器、可重编程光子学和全光神经网络。这些广泛的应用都利用了 PCMs 不同结构相之间的剧烈性质对比、极快的切换速度、长期稳定性和低能耗。设计 PCM 光子器件需要精确的模型来预测器件在相变过程中的响应。在此，我们描述了一种准确预测激光诱导加热过程中相变材料的微观结构和光学响应的方法。该框架将用于建模相变的 Gillespie 元胞自动机方法与有效介质理论和菲涅耳方程相耦合。通过将 PCM 光学响应和微观结构演化与纳秒激光开关实验结果比较，验证了该方法的准确性。我们预期这种模拟 PCM 开关响应的方法将成为设计和模拟可编程光子器件的重要组成部分。该方法对于预测 PCMs 的多级光学响应尤为重要，而这正是全光神经网络和 PCM 可编程感知机所需要的。
引用
@article{arxiv.2107.02035,
title = {A scheme for simulating multi-level phase change photonics materials},
author = {Yunzheng Wang and Jing Ning and Li Lu and Michel Bosman and Robert E. Simpson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.02035},
year = {2023}
}
备注
26 pages, 6 figures