麦克斯韦方程组与气体动力学模型的耦合系统数值模拟

已知当金属纳米结构中的等离子体被外电磁波激发时，可产生线性和非线性光学现象。本工作中，采用麦克斯韦方程组与含量子压力项的气体动力学模型构成的耦合系统，利用二维间断伽辽金方法模拟不同金属纳米结构中自由电子流体的等离子体动力学。数值基准测试表明，所提数值方法可模拟金属纳米结构的高次谐波产生与非局域效应。基于开关式研究，我们可得出结论：气体动力学中的量子压力项导致了体等离子体共振。此外，对于介质填充纳米腔，进一步采用耦合有效极化模型来研究束缚电子的光学行为。就本工作的数值设置而言，已观察到束缚电子对高次谐波产生的增强影响。