具有介电特性的金属纳米柱的等效电磁参数开题报告

 2022-05-27 22:20:56

1. 研究目的与意义

近年来随着各向异性材料的广泛应用,对各向异性圆柱电磁特性的研宄成为许多学者的热议话题。随着各向异性材料在集成光学、微波工程、毫米波技术,复合材料,遥感和装甲技术等领域中广泛的应用,电磁波与各向异性体间的相互作用引起了越来越多的专家和科研学者的关注。圆柱对电磁波的散射特性与球形粒子的散射特性一样成为众多学者研究的重点。电磁波入射圆柱粒子分为垂直入射和倾斜入射两种情况。在平面波垂直入射导体圆柱和介质圆柱的基础上在导体圆柱方面,Cabayan等学者分析了一种粗糙导体圆柱的电磁散射。对导体圆柱的电磁散射进行了数值讨论,分析了远场渐进表达式在近场时的有效性并计算了总场在柱体周围振幅和相位的等值线。

2. 研究内容和预期目标

在电动力学教材中,教师常用分离变量解拉普拉斯方程的方法并结合边界连续条件,求解处于外电场中介电纳米柱内部和外部的场强和电势。在外电场作用下,介质的介电常数是综合反映介质内部电极化行为的一个重要的宏观物理量。求解金属纳米柱的电磁性质是比较困难的. 为了能够简化此类问题的求解难度,我们可以借鉴外电场中的金属纳米柱内、外场强的研究方法,同时基于适用于求解局域情况下金属纳米柱的电磁散射问题的经典Mie理论以及电磁散射等效原理,提出一种有效方案来求解金属纳米柱在局域情形下的等效电磁参数。

3. 研究的方法与步骤

研究方法:

查阅资料了解电动力学基础理论部分章节的相关知识,查阅相关文献,熟悉并且能够熟练操作matlab和mathematica两个软件,利用软件,编写程序,推导出公式、借鉴外电场中的金属纳米柱内、外场强的研究方法,解决问题。

1. 熟悉电动力学基础理论部分章节的相关知识,掌握求解球颗粒和柱散射问题的基本方法和技巧。

2. 掌握matlab或者mathematica等编程语言,会使用数值计算方法和基础程序设计。

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4. 参考文献

[1] c. f. bohren, and d. r. huffman. absorption and scattering of light by small particles[m]. john wiley, new york, ny (1983).

[2]玻恩. 光学原理(中译第七版)[m]. 北京:北京工业出版社,2005.

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5. 计划与进度安排

第七学期4—7周

毕业论文命题

对本学院教师提出命题要求,布置任务,教师命题

8-9周

毕业论文申报、审题

指导教师填写毕业论文题目申报表经过系部和学院审核,然后进入教务系统进行毕业论文题目申报。

10-11周

学生网上选题

学生网上选题,视学生选题情况作适当调整。选题结束,指导老师向学生下达任务,学生根据要求收集资料

第八学期

1周2022年2月22日-2月26日

动员与交流

毕业论文工作动员,组织指导老师和青年教师进行交流、培训

1—2周2022年2月22日-3月4日

下达毕业论文任务书

指导教师向学生讲授所选论题的状况和要求等

2—3周2022年2月29日-3月11日

学生完成开题报告

指导教师向学生讲授所选论题的状况和要求等

4—13周2022年3月14日-5月20日

毕业论文写作

学生按开题报告撰写论文

9—10周2022年4月18日-4月29日

中期检查

学生汇报课题进展情况,回答教师提问。系进行自查,并配合教务处论文中期检查

12周2022年5月9日-5月13日

完成论文初稿

学生汇报课题进展情况,回答教师提问。系进行自查,并配合教务处论文中期检查

13—14周2022年5月16日-5月27日

论文定稿打印

经指导老师批阅,达到质量要求后定稿

15周2022年5月30日-6月3日

毕业论文评阅

经指导老师批阅,达到质量要求后定稿

16周2022年6月6日-6月10日

论文答辩

学生答辩,答辩委员会提出终审意见,确定成绩,填写评议书

16周2022年6月10日

结束工作

学生答辩,答辩委员会提出终审意见,确定成绩,填写评议书

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