Advertisement

COMSOL软件在Au纳米颗粒表面等离激子电子能量损失谱计算中的应用示例

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型：None

简介：
本研究利用COMSOL多物理场仿真软件，探讨了Au纳米颗粒的表面等离激元特性，并详细计算了其电子能量损失谱（EELS），为纳米材料的研究提供了新的视角和方法。 21.4 计算例子 我们计算一个薄透镜组的光焦度，有效焦距(EFL)为 400mm 的胶合消色差透镜，用到的玻璃（及其性质）如表 21.2 所示。ΔPij 如表 21.2 所示。 代入表中的数值，等式 21.13 中的分母为： 代入方程 21.13 得出结果： 因此得出结论： 同理，由方程组 21.14 和 21.15 可得： 需要注意的是三个光焦度的总和等于0.0025。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
客服关闭
  • COMSOL软件在Au纳米颗粒表面等离激子电子能量损失谱计算中的应用示例
    优质
    本研究利用COMSOL多物理场仿真软件，探讨了Au纳米颗粒的表面等离激元特性，并详细计算了其电子能量损失谱（EELS），为纳米材料的研究提供了新的视角和方法。 21.4 计算例子 我们计算一个薄透镜组的光焦度，有效焦距(EFL)为 400mm 的胶合消色差透镜，用到的玻璃（及其性质）如表 21.2 所示。ΔPij 如表 21.2 所示。 代入表中的数值，等式 21.13 中的分母为： 代入方程 21.13 得出结果： 因此得出结论： 同理，由方程组 21.14 和 21.15 可得： 需要注意的是三个光焦度的总和等于0.0025。
     
  • 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
    优质
    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）。
     
  • COMSOL中阵列中介电纳米粒子的多重分解
    优质
    本研究利用COMSOL仿真软件探讨了介电纳米粒子在不同排列情况下的电磁响应特性，并分析其多重分解行为对光学性质的影响。 COMSOL是一款强大的多物理场仿真软件，在科学和工程领域得到广泛应用，涵盖电磁学、声学、流体动力学等多个方面。本段落将探讨如何使用COMSOL来模拟分析由介电材料制成的纳米粒子在电场作用下的行为。 一、COMSOL多物理场建模 COMSOL Multiphysics提供了一个集成的建模环境，支持用户结合多个物理现象进行仿真。当处理阵列中介电纳米粒子的问题时，可能需要考虑电场、热力学和结构力学等多个相互作用的物理场。使用该软件可以创建纳米粒子的几何模型，并定义其材料属性（如介电常数、尺寸和形状等）。 二、介电纳米粒子的电磁响应 在电场中，介电材料会产生多种多极矩，包括电偶极子、磁偶极子和四极子。这些多极矩对电场有反应并影响其分布情况。通过COMSOL中的“电动力学模块”，可以计算此类效应，并研究纳米粒子的电荷分布、极化强度以及不同条件下形成的多级矩。 三、阵列的几何构建与排列 在COMSOL中，用户能够方便地创建纳米粒子的二维或三维阵列。通过调整阵列参数（如间距、排列方向和周期性边界条件等），可以研究不同的排列方式对整体性能的影响，并优化设计以提高光吸收效率或其他电磁特性。 四、多极分解算法 多级展开是一种将复杂电荷分布简化为一系列简单多级矩的过程，例如偶极子或四极子。在COMSOL中应用此方法有助于解决复杂的物理问题并加快求解速度。通过该技术可以分析纳米粒子间的相互作用及它们对整个系统电磁特性的影响。 五、仿真结果的可视化与分析 利用COMSOL提供的丰富后处理工具，用户能够直观地展示和评估模拟数据。例如绘制电场强度分布图、电荷密度图以及多级矩的方向大小等信息，从而更好地理解纳米粒子在阵列中的行为及其对整体系统性能的影响。 六、实际应用 介电纳米颗粒阵列的应用范围广泛，包括太阳能电池板制造、光学传感器开发及生物医学检测等领域。借助COMSOL的模拟功能可以优化设计方案预测产品表现降低实验成本，并为新材料和设备的研发提供理论依据。 综上所述，“COMSOL阵列中介电纳米粒子的多极分解”是一个涵盖多个方面的综合性课题，包括但不限于多物理场建模技术、介电材料特性研究、阵列设计策略以及应用领域探索。借助于COMSOL的强大功能，我们能够深入理解这些微小颗粒在特定环境下的行为表现，并为实际应用场景提供有价值的理论支持。
     
  • 金纳米球与银纳米线耦合结构中量子点的荧光自发辐射增强及表面等离激元传导
    优质
    本研究探讨了金纳米球和银纳米线复合材料对量子点发光效率的影响，分析了表面等离激元在该体系中的传播特性。通过实验观察到显著的荧光自发辐射增强效应，并对其物理机制进行了深入解析。 通过使用原子力显微镜（AFM）、荧光显微成像系统以及时间分辨单光子计数（TCSPC）系统，我们对金纳米球(AuNS)-银纳米线(AgNW)耦合结构内部的量子点自发辐射增强和表面等离激元(SPP)传导特性进行了研究。实验中采用了两种方法来实现金纳米球与银纳米线之间的结合。 第一种方式是将含有金纳米球和量子点混合溶液以及单独的银纳米线溶液依次涂覆到二氧化硅（SiO2）基片上，寻找随机出现的AuNS-AgNW耦合结构。第二种方式则是利用AFM技术在SiO2基板上进行可控操作来实现两者的结合。 通过这种结合策略，我们观察到了量子点自发辐射速率的最大增强因子达到了611，并且还发现了被加强后的荧光激发SPP沿着银纳米线传导的现象。此外，使用COMSOL Multiphysics仿真软件对不同位置和偏振的量子点在金纳米球-银纳米线耦合结构附近的自发辐射速率增强了进行计算模拟，结果表明这种结合方式能提供更高的增强因子相较于单一的金纳米球或单独一根银纳米线的情况。我们也通过数值分析了由量子点激发产生的SPP场分布情况，并且发现这些理论预测与实验观察高度一致。
     
  • QCustomPlot在QT中的应用示例——离子色谱仪
    优质
    本文介绍了如何使用QCustomPlot库在QT环境中绘制图表，并通过实例详细讲解了其在离子色谱仪数据分析和展示上的具体应用。 本段落介绍如何使用QT的QCustomPlot库来实现离子色谱仪的动态监测功能，并添加曲线显示。此外，还包含了Tcp编程技术以支持多客户端监听服务器的功能。项目中涉及到了树莓派和Windows平台下的硬件调用操作，在代码中有详细的说明。
     
  • 基于COMSOL仿真的球形金纳米颗粒光热效应模型分析
    优质
    本研究利用COMSOL仿真软件构建了球形金纳米颗粒的光热效应模型，并深入分析其物理特性与热动力学行为，为相关应用提供理论依据。 在现代材料科学研究领域中，球形金纳米颗粒因其独特的物理和化学性质，在光热转换应用方面备受关注。COMSOL是一种强大的多物理场仿真软件，能够模拟复杂的物理过程，并且在纳米材料研究中发挥着至关重要的作用。本段落将对COMSOL仿真环境下球形金纳米颗粒的光热效应模型进行深入解析。 光热效应是指材料吸收光能后将其转化为热能的过程。由于其表面等离子体共振特性，在特定波长的光照射下，球形金纳米颗粒能够高效地吸收光能，并将其转化为热能。这一现象在肿瘤治疗、光动力疗法和太阳能利用等领域具有极大的应用潜力。 通过COMSOL仿真，研究者可以在计算机上对球形金纳米颗粒的光热转换过程进行模拟和优化，从而更好地理解其内在机制。模型构建需要考虑到金的光学特性、颗粒尺寸以及周围介质性质等因素，并基于麦克斯韦方程组求解电磁场分布来分析光波与金纳米颗粒相互作用时的电磁增强效应。 此外，还需结合热传递方程计算出金纳米颗粒吸收光能后的温度分布情况及其对环境的影响。仿真研究发现，球形金纳米颗粒的光热转换效率受其大小、形状、周围介质介电常数及入射光波长等多种因素影响。例如，在特定波长下与表面等离子体共振频率匹配时，光热转换效率会显著提高。 实际应用中还需考虑生物相容性、稳定性和靶向性等因素。通过在金纳米颗粒表面修饰特定的生物分子以增强其特异性识别和结合病变组织的能力，从而提高治疗效果并减少对正常细胞损伤的风险。 本段落提到的仿真研究为球形金纳米颗粒在光热疗法等领域的应用提供了理论依据和技术支持。通过对模型不断优化及分析不同条件下的光热效应预测结果指导实验设计，并加速材料的研发进程。随着研究深入和技术进步，该类纳米颗粒将在未来的生物医学工程和清洁能源领域中发挥更加重要的作用。
     
  • 微电网能量管理中的粒子群算法在EMS中的应用.rar
    优质
    本研究探讨了粒子群优化算法在微电网能量管理系统(EMS)中的应用，旨在提高微电网的能量管理和调度效率。通过仿真验证其有效性和优越性。关键词包括微电网、能量管理、粒子群算法。 微电网能量管理采用粒子群算法进行优化，该微电网包括风力发电、光伏发电、微型燃气轮机以及储能系统。
     
  • COMSOL仿真分析：光纤光力捕获技术下的纳米颗粒操控及锥形光纤镊子的应用研究
    优质
    本研究通过COMSOL仿真探讨了光纤光力捕获技术在操控纳米颗粒中的应用，并深入探索了锥形光纤镊子的潜力，为微纳操作提供了新的思路和技术支持。 COMSOL仿真分析展示了基于光纤光力捕获技术的纳米颗粒操控以及锥形光纤镊子在微观粒子捕获中的应用。通过Comsol仿真实验，研究了利用光纤光力捕获纳米颗粒的方法，并探讨了使用锥形光纤镊子进行高效光力捕获的技术。
     
  • 基于BIC技术的单向辐射损耗计算及COMSOL在光子晶体超表面中的应用研究
    优质
    本研究聚焦于利用BIC（布洛赫频带简并）技术进行单向辐射损耗的精确计算，并探讨了COMSOL仿真软件在设计与优化光子晶体超表面上的应用，为新型光学器件的发展提供了理论依据和技术支持。 单向辐射损耗计算是物理学中的一个重要概念，在微波工程、光学以及光电子学领域应用广泛。它涉及能量在特定介质中的传播损失，特别是在方向性极强的情况下即单向辐射中尤为关键。 BIC技术（绑定束技术）是一种用于实现光子晶体中超表面的单向传输的技术。通过设计或引入特殊的缺陷态，可以形成仅允许电磁波沿单一方向传播的通道——BIC，从而控制其损耗特性并减少能量损失。 COMSOL是一款多物理场耦合模拟软件，能够对多种物理现象进行精确计算和仿真。在光子晶体超表面的研究中，它提供了一个强大的工具来分析材料结构如何影响电磁波传输，并进一步研究单向辐射损耗的特性。 这项工作对于光学传感器、集成化光电子器件及光学通信等领域具有重要意义。例如，在优化设计方面可以减少信号干扰并提升设备性能；在实际应用层面则有助于开发更高效的产品和技术解决方案。 本项目旨在通过深入探讨BIC技术与COMSOL软件的应用，为单向辐射损耗计算提供新的理论基础和方法支持。研究不仅关注几何结构、材料参数及操作环境等因素对性能的影响，还试图提出优化策略以降低损耗并提升光子晶体超表面的整体效能。最终目标是推动光学和光电子学领域的发展，并为其贡献创新性的研究成果与应用方案。 文件名称如“深度解析单向辐射损耗计算与光子晶体超表”、“技术博文利用单向辐射损耗计算及分析”，反映了研究的具体内容和重点，强调了对单向辐射损耗以及材料设计进行深入探讨的重要性。
     
  • Ag纳米结构的局域表面等离激元共振模拟和分析
    优质
    本研究聚焦于通过计算机仿真技术探讨Ag纳米结构中的局域表面等离子体共振特性，旨在优化其在纳米光子学、传感及生物医学成像领域的应用。 金属纳米材料由于其独特的局域表面等离激元共振（LSPR）特性，在半导体材料发光、太阳能电池、表面增强拉曼散射探测以及光电化学等领域得到了广泛应用。银（Ag）因其在特定波段具有极低的吸收损耗，被认为是优秀的LSPR候选材料之一。本研究以圆柱形Ag纳米结构为对象，采用时域有限差分法（FDTD），系统地模拟和分析了其近场局域增强及远场散射特性。研究表明，Ag纳米结构的尺寸、间距以及衬底折射率均会对LSPR效果产生显著影响，并且可以通过调整这些参数来调控Ag纳米结构的LSPR特性。