研究目的
将适用于斜界面的张量有限差分时域（FDTD）方法推广至色散介质，并应用于银纳米棒构成的等离子体周期结构研究，旨在提升相较于传统阶梯状FDTD方法的计算精度与效率。
研究成果
张量ADE-FDTD方法在使用矩形网格解析界面处等离子体场时展现出高精度，在所研究的银纳米棒阵列中，其在精度和计算效率方面均显著优于传统的阶梯状FDTD方法。
研究不足
该研究仅限于二维情况与特定等离子体结构（银纳米棒）。尽管计算效率与精度的平衡有所改善，但在更复杂的三维场景或不同材料中仍可能面临挑战。
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[2019年IEEE国际天线与传播研讨会暨美国国家委员会URSI无线电科学会议 - 美国佐治亚州亚特兰大市（2019年7月7日-12日）] 2019年IEEE国际天线与传播研讨会暨美国国家委员会URSI无线电科学会议 - 斜坡等离子体界面的广义张量FDTD方法
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[2019年IEEE国际天线与传播研讨会暨美国国家委员会URSI无线电科学会议 - 美国佐治亚州亚特兰大市（2019年7月7日-12日）] 2019年IEEE国际天线与传播研讨会暨美国国家委员会URSI无线电科学会议 - 斜坡等离子体界面的广义张量FDTD方法
DOI：10.1109/APUSNCURSINRSM.2019.8888892
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
一种适用于斜界面的张量有限差分时域（FDTD）方法被推广至色散介质，并应用于由银纳米棒构成的等离子体周期结构研究。传统阶梯式FDTD在此情况下收敛性较差，因为等离子体场强局域化区域恰好出现在阶梯误差发生处——即空气-银界面。针对该问题的替代方案包括采用三角网格，或通过建立连接界面处D与E的四阶辅助微分方程（ADE）的有效介电常数模型。本方法在保持矩形FDTD网格的同时实现了高精度，在计算精度与效率之间达成了极具吸引力的平衡。
作者：
Qiming Zhao，Costas D. Sarris
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