等离子体非局域效应的并行FDTD建模
光学
2021-07-28 v1 计算物理
摘要
随着纳米加工技术日益精密、特征尺寸不断缩小，对等离子体中非局域效应进行建模的能力变得愈发重要。尽管基于流体动力学的非局域模型已通过多种计算电磁学技术实现，其有限差分时域（FDTD）版本一直难以实现。本文给出一套完整的非局域流体动力学FDTD实现方案，包括并行计算。由于分辨非局域效应需要亚纳米步长，并行实现使得非局域FDTD的计算代价更可承受。我们首先在小尺寸球形金属颗粒上验证算法，发现非局域性抹平了金属表面的阶梯状伪影，较局域模型提高了精度。在具有尖锐凸出结构的大型纳米结构上我们也观察到这一点。该模拟规模巨大且非局域效应清晰可见，凸显了FDTD并行实现的重要性和影响。
引用
@article{arxiv.2005.06997,
title = {Parallel FDTD modelling of nonlocality in plasmonics},
author = {Joshua Baxter and Antonino Calà Lesina and Lora Ramunno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.06997},
year = {2021}
}