COMSOL表面等离激元(SPP)基础：色散曲线绘制及激发机理研究-ITADN社区

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本课程专注于COMSOL软件在表面等离激元（SPP）领域的应用，涵盖色散曲线绘制技巧与SPP激发原理分析。适合科研人员深入探究光子学和纳米光学现象。 COMSOL Multiphysics软件是一款用于工程、物理及生物医学科学模拟与多物理场耦合的高级数值仿真工具。本段落档着重探讨了表面等离激元（Surface Plasmon Polaritons, SPPs）的基础理论，特别是在使用COMSOL进行色散曲线绘制和SPP激发机理研究方面。 SPP是金属表面上自由电子在光的作用下与电磁波相互作用产生的表面波。它广泛应用于光学、纳米技术和生物化学传感器等领域。本段落档将详细介绍如何通过建立合适的模型来模拟并绘制出这些特性的色散曲线，以及分析其频率和波数的关系。此外，文档还将探讨SPP的激发机制，包括棱镜耦合、光栅耦合或光纤探针耦合等方法，并提供相应的仿真步骤。深入研究SPPs的色散特性与激发机理有助于理解表面等离激元与电磁波之间的相互作用，推动光学器件和传感技术的发展。例如，在生物医学传感器领域，通过增强分子间的相互作用可以提高检测灵敏度；在光电子学中，则可以通过局部控制实现对光学信号的有效管理。掌握SPPs的基本特性和激发机理对于开发新型光学材料与设备至关重要。而COMSOL软件为这一领域的研究提供了强大的仿真工具，并且其灵活的用户界面使得不同背景的研究人员都能够方便地进行相关模拟工作。通过这些文件，科研人员和工程师可以获得丰富的资源和支持，从而深入理解并应用COMSOL在表面等离激元基础理论及技术创新方面的潜力。文档集合涵盖了从基础理论到实际仿真的各个方面，包括色散特性的分析、激发机制的研究以及相关的技术和应用探讨，为相关领域的研究提供了宝贵的参考资料。

等离激元学的基础与应用.pdf

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《等离激元学的基础与应用》一书深入探讨了等离激元的基本理论及其在纳米科技、生物医学和光电子器件中的应用前景。《Stefan Maier Plasmonics Fundamentals and Application》这本书深入浅出地介绍了表面等离激元（plasmonics）的基础理论及其应用。书中不仅涵盖了基本概念，还详细探讨了这一领域的最新进展和技术挑战，为读者提供了一个全面而系统的理解框架。

基于COMSOL模拟的激光热致等离子体效应研究

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本研究运用COMSOL多物理场仿真软件，探讨了激光与材料相互作用产生的热致等离子体效应，分析其在不同条件下的行为和特性。 COMSOL是一款强大的多物理场仿真软件，在工程、物理等领域有着广泛的应用与教学价值。尤其在模拟激光与物质相互作用方面表现突出，其中探究激光热致等离子体的作用模型具有重要的理论及实用意义。当材料受到高功率激光照射时，其表面或内部温度急剧上升，并导致电离形成等离子体的现象被称为激光热致等离子体效应。这种现象在诸如激光加工、推进和医疗等领域中有着广泛的应用。利用COMSOL进行研究时，研究人员能够通过建立适当的物理场模型来探索激光热致等离子体的生成过程及其演化规律，并分析其与材料之间的相互作用。这通常涉及到了解光束传播、热量传递以及物质反应等多个方面的物理现象。仿真模拟有助于深入理解上述机制并为实验设计提供理论支持。从文件名列表可以看出，相关研究包括了激光热致等离子体模型的多个方面，例如引言、技术文章摘要及更深层次解析等内容。这些内容覆盖了基础理论至应用技术和深度探究的不同层面，为从事该领域科研工作的人员提供了丰富的参考资料。比如，“标题：通过模拟探索激光热致等离子”可能探讨了仿真技术在研究中的作用；“关于特定模型的技术文章”则详细介绍了某个或某些具体模型的构建过程。“科技博文引言介绍激光热致等离子体建模在科技领域的作用”，以博客形式初步阐述了该主题的应用前景。还有诸如“深入解析模拟激光热致等离子体模型”的文件，可能更专注于具体的案例分析和应用实例展示。另外，“论文题目：研究摘要——关于激光热致等离子体模型”及类似标题的文档中，作者们会详细说明他们的研究动机、目标、方法、预期成果以及实际意义。而“从模拟探寻激光与热致等离子体交互作用的深度之旅摘录”，则可能更多地关注理论探讨和仿真分析。最后，“科技发展中的激光热致等离子体模型详解”文件可能会提供对构建过程及仿真流程的全面解释，这对于理解和利用该模型至关重要。这些文档为COMSOL在模拟激光热致等离子体方面提供了深入的研究视角，并涵盖了从建模到应用实践等多个层面的内容，对于相关领域的研究具有重要的参考价值。

关于激光等离子体的研究

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本研究聚焦于探索激光与等离子体相互作用的前沿领域，涵盖高强度激光场下的粒子加速、高能辐射产生及新型诊断技术，旨在推动相关理论和技术的发展。当强激光束照射到物质上时，会产生蒸发、电离现象，并形成等离子体。在合适的实验条件下，可以生成一种完全电离的纯净等离子体，其中不含中性原子且没有动量或杂质。通过使用高能量密度的激光快速注入大量能量，可以使热核聚变反应发生并产生中子。此外，在磁场中的任意位置提供这种等离子体环境也适合于研究磁约束下的等离子体稳定性。基于这些特点，激光等离子体的研究被认为是一个与可控热核聚变装置开发紧密相关的有前景的新领域。目前世界各国都在积极开展相关研究，并且这一趋势预计会越来越明显。

SFK.zip_MASW_SFK_频谱_色散曲线_表面

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本研究利用MASW技术分析SFK站点数据，通过提取频谱和绘制色散曲线，探究地表下土层结构特性。 The SFK is an enhanced procedure for f-k spectral analysis of multichannel surface wave data (MASW). There are two examples of the algorithm: 1. Obtain dispersion curves from synthetic data generated by finite-difference methods. 2. Derive dispersion curves from real near-surface data collected near Novosibirsk, Russia. For more detailed explanations, refer to the code comments. Authors: Alexandr Yablokov and Alexandr Serdyukov (c) 2019

基于人工表面等离激元的多频带滤波器设计

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本研究聚焦于利用人工表面等离激元效应开发新型多频带滤波器，旨在优化无线通信系统的信号处理性能。通过精确调控材料参数和结构设计，实现了宽频段内的高效滤波效果，为高频通信领域提供了新的技术解决方案。基于人工表面等离子体激元（SSPPs）设计了一种具有陷波功能的多频带滤波器。首先，在波导结构上引入了渐变槽形单元，以获得更好的色散特性，并在此基础上构建了一个截止频率为7.1 GHz的低通滤波器。随后，通过加载E形谐振器激发陷波效应，形成一个多频带滤波器。该谐振器具有奇模和偶模两种不同的共振模式。当这两种模式同时被激活时，可以构成一个插入损耗为3 dB、截止频率为2.83 GHz的低通滤波器以及两个插入损耗同样为3 dB且分别覆盖2.94~4.37 GHz 和 4.40~7.10 GHz频段的带通滤波器。在偶模下的谐振退化消失时，可以形成一个截止频率为2.83 GHz、插入损耗为3 dB 的低通滤波器和覆盖2.94~7.10 GHz 频段、同样具有 3 dB 插入损耗的带通滤波器。这表明基于E型谐振器设计的多频带滤波器结构对SSPPs在微波领域应用的拓展有着重要意义。

COMSOL软件计算Au纳米颗粒表面等离激元电子能量损失谱示例

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本示例使用COMSOL软件探讨了Au纳米颗粒中表面等离激元现象，并详细计算和分析其电子能量损失谱，为表面光学研究提供理论支持。 21.4 计算实例下面计算有效焦距为 400mm 的复消色薄透镜的光焦度，采用玻璃参数如表 21.1 所示，ijP∆ 值见表 21.2。将这些数据代入公式（21.13）： \[ \frac{P_{32}}{\gamma_3} + \Delta P_{21}\left(\frac{0.75}{\gamma_1^{}} - \frac{0.75}{\gamma_2^{}}\right) = 0.174722 + (-0.249771) + 0.348983 - 0.07551 = -0.07551 \] \[ P_{32} \Delta \gamma_1^{}\left(\frac{P_{32}}{\gamma_3}\right)\bigg/\left(-\Delta P_{21}(0.75) + 0.75\right)= -0.07551 / (-0.07551) = 1 \] \[ \varphi_1 = -P_{32} \frac{\Delta \gamma_1^{}}{f_1} = -(-4368)\left(\frac{-\Delta P_{21}(0.75)}{0.75}\right) / (-0.07551) = 0.0025 \] \[ f_1 = \varphi_1^{-1} = 4096/(-4368)(-75)/(-\Delta P_{21})= -f_1/(P_{32}\times(75/\gamma))=-\frac{4096}{-\left(\frac{-75 \times -4368}{-0.07551} \right)} = 172.869mm \] 用相同的方法可以求解公式（21.14）、（21.15）： \[ f_2 = 1/(-\varphi_2) = -f/(P_{32})= -0.008269^{-1} = 120.927mm \] \[ f_3 = 1/\left(\frac{P_{32}}{\gamma}\right)= (-\Delta P_{21}(75)/(-f))=-0.011554^{-1}= -86.548mm \] 图中展示的是复消色透镜的结构（注意：三个透镜光焦度之和等于 0.0025）。

空气环境中激光引发的等离子体激波演变机制

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本研究聚焦于空气中由激光激发产生的等离子体及其激波演化过程，深入探讨其物理机理和动态特性。本段落探讨了高功率激光束聚焦在固体靶材表面产生的物理现象，并研究了由此引发的空气中激光诱导等离子体激波演化机理。该文章发表于2009年5月的《Chinese Physics B》期刊，作者包括赵瑞等人，他们分别来自南京邮电大学光电流体技术研究中心、南京理工大学应用物理系和光电工程学院。研究从高功率激光束聚焦在固体靶材表面时引发的一系列现象入手。当激光能量被材料吸收后，导致其熔化蒸发，并形成高温高压的等离子体区域，在此过程中产生冲击波进入周围空气当中。研究人员提出了一种理论模型来描述空气中由激光诱导产生的等离子体激波演化机制。为了验证该理论的有效性，作者使用了光学束偏转技术跟踪等离子体激波的发展过程。结果表明，实验数据与理论预测高度一致。此外，研究揭示出激光诱导的等离子体激波会经历形成、增长和衰减的过程，并且这些变化是由压缩波和稀疏波相互作用的结果。文章还展示了利用光学束偏转技术测量得到的速度和压力分布图来表示在空气中的传播特性。基于点源能量释放瞬时性的假设，研究者进一步发展了传统的冲击波模型以描述等离子体激波衰减过程的机制。当激光脉冲停止后，产生的冲击波会迅速减弱为局部声波。这项工作不仅丰富了高功率激光物理领域的知识库，也为其他相关领域如等离子体物理学和流体力学提供了新的见解。通过结合理论分析与实验验证的方法，研究人员对空气中由激光诱导的等离子体激波传播机制有了更深入的理解，这为进一步探索和应用该现象打开了新途径。

基于离散点的等值线及云图绘制方法

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本研究提出了一种高效的基于离散点数据集的等值线和云图绘制技术，适用于气象、工程分析等多个领域的大规模数据可视化。针对离散点的情况，本段落总结了各种等值线的生成方法，并提出了一种新的绘制等值线的方法——正方形网格法。该方法避免了繁琐的离散点网格化和等值线游动的问题，程序编制简单，运算量小且输入数据少。此外，这种方法能够实现高精度、快速度以及良好的绘图效果，并具有广泛的通用性。

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COMSOL表面等离激元(SPP)基础：色散曲线绘制及激发机理研究

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