用于研究任意截面石墨烯包覆线电磁散射的格林公式表述
光学
2017-05-24 v1
摘要
我们提出了一种基于格林第二恒等式的严格电磁方法，用于研究任意形状石墨烯包覆线的等离子体响应。该线被单色电磁波沿垂直于其轴的方向照射，且线基底是均匀且各向同性的。场在空间中处处用石墨烯包覆层上评估的两个未知源函数表示，这两个函数可通过求解一对耦合的非齐次积分方程数值获得。为了评估格林公式表述的有效性，在圆形线这一特定情况下数值获得的散射和吸收效率与多极米氏理论获得的结果进行了比较。在该特定情况下，对于金属和介电基底均观察到极好的一致性。为了探索线截面旋转对称性的打破对散射和吸收响应的等离子体特征所引入的影响，将该格林公式表述应用于椭圆截面石墨烯包覆线的情况。正如从对称性论证可能预期的那样，我们发现了线角光学响应的二维各向异性，在多极等离子体共振的频率分裂中尤为明显。通过比较低偏心率椭圆线与圆形线的散射和吸收效率谱中增强的光谱位置，我们可以推测每个等离子体共振的多极阶数。我们给出了不同频率下的近场分布计算，明确揭示了等离子体共振的多极阶数。它们也证实了先前的推测，并作为对格林公式表述有效性的进一步检验。
引用
@article{arxiv.1701.07848,
title = {Green formulation for studying electromagnetic scattering from graphene-coated wires of arbitrary section},
author = {Claudio Valencia and Máximo A. Riso and Mauro Cuevas and Ricardo A. Depine},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.07848},
year = {2017}
}