利用边界空间平均的时域有限差分法精确模拟左手超材料
其他凝聚态物理
2009-11-13 v1
摘要
通过在左手超材料(LHM)平板边界处采用平均技术，时域有限差分(FDTD)方法对左手超材料建模的精度得到了显著提高。LHM 的材料频率色散通过基于辅助微分方程(ADE)的色散 FDTD 方法加以考虑。针对二维(2-D)横电(TE)情形，实现了沿材料边界具有平均介电常数的色散 FDTD 方法。研究证明了 FDTD 中时间离散化所引入的解析与数值材料参数(例如介电常数和磁导率)之间的失配。文中给出了数值介电常数的表达式，并建议在 FDTD 模拟中使用校正后的介电常数，以便用期望的参数对 LHM 平板进行建模。分析了源切换时间对场强振荡的影响。结果表明，存在一个最优值，可使模拟快速收敛。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0702147,
title = {Accurate Modelling of Left-Handed Metamaterials Using Finite-Difference Time-Domain Method with Spatial Averaging at the Boundaries},
author = {Yan Zhao and Pavel Belov and Yang Hao},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0702147},
year = {2009}
}
备注
17 pages, 7 figures, submitted to Journal of Optics A Nanometa special issue