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一步蛙跳HIE-FDTD方法用于Drude介质

DOI：10.1109/LMWC.2018.2890481 期刊：IEEE Microwave and Wireless Components Letters 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 针对Drude色散介质开发了一种一步蛙跳混合隐式-显式时域有限差分（HIE-FDTD）方法。该Drude介质通过半隐式辅助微分方程表征的电流源进行建模。其稳定性条件与传统蛙跳HIE-FDTD相同，且仅由单一方向的网格尺寸决定。该方法采用极精细网格，可高效研究低太赫兹波段沿单原子层石墨烯传播的表面等离激元极化激元的特性。
作者： Xiang-Hua Wang，Jian-Yun Gao，Fernando L. Teixeira
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为Drude色散介质开发一种一步跳跃式混合隐式-显式时域有限差分（HIE-FDTD）方法，并验证其稳定性和效率，特别是用于模拟石墨烯片上的表面等离极化激元。

研究成果

提出的适用于Drude介质的一步跳跃HIE-FDTD方法保持了与传统HIE-FDTD相同的稳定性条件，在模拟石墨烯片等精细网格结构时效率较高，与其他方法相比具有可接受的误差和更短的的计算时间。

研究不足

该方法的稳定性取决于某一方向上的网格单元尺寸，且误差随CFLN增大而增加。它专为德鲁德介质设计，在未经修改的情况下可能无法推广至其他色散模型。

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