等离子体系统中带间跃迁的时域建模

通过麦克斯韦方程时域模拟对色散材料进行有效建模依赖于辅助微分方程技术。在该方法中，材料的频率相关介电常数通过有理函数之和（例如洛伦兹极点）表示，相关自由参数通过对实验数据拟合确定。在本工作中，我们提出一种针对等离子体材料的改进方法，其所需拟合参数远少于传统方法。具体而言，我们考虑 underlying 微观理论，并在频域中将部分填充能带中准自由电子的流体动力学贡献与带间跃迁分离。作为示例，我们将该方法应用于金，并展示如何通过在有效模型中联系 underlying 电子能带结构来处理带间跃迁，从而赋予剩余拟合参数以物理意义。最后，我们展示如何在辅助微分方程技术中利用该方法。我们的方法可推广至其他等离子体材料，并在需考虑带间跃迁的频段实现对等离子体结构的高效时域模拟。