24小时热门版块排行榜    

Znn3bq.jpeg
查看: 4284  |  回复: 9

zdzhang

木虫 (正式写手)

[求助] 银的Debye-Drude模型介电常数与实验值的比较

XFDTD计算银采用的Debye-Drude模型在可见光波段的精度并不理想, 用Debye-Drude模型计算得出的介电常数ε (ω) = ε∞ + (εs - ε∞)/(1 + iωτ) + σ/iωε0与实验数据(可从Handbook of Optical Solid Constant一书中得到)比较,发现两者的差别很大,这怎么办呢?
回复此楼

» 猜你喜欢

» 本主题相关价值贴推荐,对您同样有帮助:

已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

hustoe2011

至尊木虫 (文坛精英)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
zdzhang: 金币+5, ★★★很有帮助 2013-04-29 15:09:32
可根据Handbook of Optical Solid Constant一书中的参数(没记错的话,区间是从0.5eV——6eV范围内)进行曲线拟合;
用Debye-Drude模型计算得出的介电常数在可见光的红光及近红外部分(600nm——2000nm这个波长范围内)能够与上述参数很好的符合;
在短波长(200nm——600nm)范围,用Debye-Drude模型计算得出的介电常数与书中的实验数据确实存在着较大的差异.
随心所欲不逾矩
2楼2013-04-29 09:37:43
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

zdzhang

木虫 (正式写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by hustoe2011 at 2013-04-29 09:37:43
可根据Handbook of Optical Solid Constant一书中的参数(没记错的话,区间是从0.5eV——6eV范围内)进行曲线拟合;
用Debye-Drude模型计算得出的介电常数在可见光的红光及近红外部分(600nm——2000nm这个波长范围 ...

黑色和红色是实验测得的银的介电常数的实部和虚部,绿色和蓝色是用Debye-Drude模型计算的银的介电常数的实部和虚部,为什么用Debye-Drude模型计算的银的介电常数是负数呢?
3楼2013-04-29 15:08:45
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

hustoe2011

至尊木虫 (文坛精英)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by zdzhang at 2013-04-29 15:08:45
黑色和红色是实验测得的银的介电常数的实部和虚部,绿色和蓝色是用Debye-Drude模型计算的银的介电常数的实部和虚部,为什么用Debye-Drude模型计算的银的介电常数是负数呢?...

不知道你在说些什么,你没有上图;
你前边说到过银的介电常数有实部和虚部(即复数),
最后为何又说用Debye-Drude模型计算的银的介电常数是负数?这个负数指的是实部还是虚部?
随心所欲不逾矩
4楼2013-04-29 17:09:27
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

zdzhang

木虫 (正式写手)

引用回帖:
4楼: Originally posted by hustoe2011 at 2013-04-29 17:09:27
不知道你在说些什么,你没有上图;
你前边说到过银的介电常数有实部和虚部(即复数),
最后为何又说用Debye-Drude模型计算的银的介电常数是负数?这个负数指的是实部还是虚部?...

不好意思,我没说清楚,我说的是为什么用Debye-Drude模型计算的银的介电常的虚部是负数?
5楼2013-04-29 23:23:28
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

zdzhang

木虫 (正式写手)

引用回帖:
4楼: Originally posted by hustoe2011 at 2013-04-29 17:09:27
不知道你在说些什么,你没有上图;
你前边说到过银的介电常数有实部和虚部(即复数),
最后为何又说用Debye-Drude模型计算的银的介电常数是负数?这个负数指的是实部还是虚部?...

http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=5830606这是我计算出来的那个图
6楼2013-04-29 23:25:43
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

hustoe2011

至尊木虫 (文坛精英)

【答案】应助回帖

★ ★
zdzhang: 金币+2, ★★★很有帮助, 非常感谢您的回答,对我有很大帮助,谢谢啦 2013-04-30 23:09:48
Debye-Drude模型是依据材料内部自由电子的阻尼运动来建立的,
在高频(短波长)范围,自由电子运动跟不上外场的变化,所以继续用Debye-Drude模型来描述会存在较大的问题。
看到图片了,
至于你说的用Debye-Drude模型计算的银的介电常的虚部是负数,
我认为是你选取的参数[ ε∞ 、εs 、ε0、τ、σ(主要是后两者)]有问题,
参考一下别人的文献中参数是如何取的。
随心所欲不逾矩
7楼2013-04-30 10:09:19
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

saiyfmac

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
zdzhang: 金币+3, ★★★★★最佳答案, 非常感谢您 的回答,你的回答完全满意。但是,楼上一位同仁也很认真的回答啦,我想也给他2个金币,不好意思啦啊 2013-04-30 23:09:02
华丽的飘过: 金币+5, 3q 2013-05-08 03:55:46
你可以参考一下下面的文章
http://ioe.pim.tsinghua.edu.cn/faculty/wangj/2007/2.pdf
其中Ag的参数为:εs=-9530.5   ε∞=3.8344 σ=1.1480e+7[S/m] t=7.35e-15[s]
文章中也有计算出来的Ag的实部与虚部的分散关系,虚部是正的

之所以你计算出来的虚部是负数,可是是因为定义的原因
文章中定义 debye model为ε (ω) = ε∞ + (εs - ε∞)/(1 + iωτ) + σ/iωε0=ε'-iε''
其中iε''前面的符号是负的,所以作图的时候要plot(wavelength,-imag(ε (ω))),
可能你只是忘记了负号

debye model中定义:ε (ω)=ε'-iε''
drule model定义:ε (ω)=ε'+iε''
经常用到的应该是ε (ω)=ε'+iε'',是debye model的定义比较特殊么,对debye model不是很了解,如果有专门的论文,希望能分享一下
8楼2013-04-30 13:03:51
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

yohanz

金虫 (小有名气)

引用回帖:
8楼: Originally posted by saiyfmac at 2013-04-30 13:03:51
你可以参考一下下面的文章
http://ioe.pim.tsinghua.edu.cn/faculty/wangj/2007/2.pdf
其中Ag的参数为:εs=-9530.5   ε∞=3.8344 σ=1.1480e+7 t=7.35e-15
文章中也有计算出来的Ag的实部与虚部的分散关系 ...

你好,今天偶然看到关于xfdtd中关于debye-drude的帖子,我最近也正好遇到类似的问题,一直没有得到解决。如果按照您提供的这边文章《Modified Debye model parameters of metals applicable for broadband calculations》的公式带入文章给的参数的确算出来的ε (ω)是一个虚部为负数的复数,这和楼上画图结果一样。如果按照定义ε (ω)=ε'-iε'',那么画ε',ε''的曲线当然和handbook的参数基本一致(也即ε''变成了正数)。

但是问题出来了:这里定义ε (ω)=ε'-iε''只是指什么?它是指xfdtd在运算的时候用ε (ω),而这个参数中的ε'和ε'是分别取值你材料模型得到的实部和虚部(这里为debye-drude模型得到ε1(ω)=ε1'+iε1''中的ε1'和ε1'',注意这里ε1''为一个负值),那么把ε1'和ε1''带入后,得到的ε (ω)实际的虚部为一个正值了,也就是增益材料,会导致求解不收敛。

我按照文献给的参数设置 几个金属,压根求解不了,开始后不一会系统就会提示检测的不收敛,强制停止。不信大家可以试试。。
很喜欢笑
9楼2014-05-13 19:24:31
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

zdzhang

木虫 (正式写手)

引用回帖:
9楼: Originally posted by yohanz at 2014-05-13 19:24:31
你好,今天偶然看到关于xfdtd中关于debye-drude的帖子,我最近也正好遇到类似的问题,一直没有得到解决。如果按照您提供的这边文章《Modified Debye model parameters of metals applicable for broadband calcula ...

这个值是σ=1.1486e+7,不是1.1480
10楼2014-05-13 22:19:21
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
相关版块跳转 我要订阅楼主 zdzhang 的主题更新
最具人气热帖推荐 [查看全部] 作者 回/看 最后发表
[考研] 药学求调剂 +12 喽哈加油 2026-04-14 14/700 2026-04-15 23:49 by 陈皮皮
[考研] 通信工程求调剂!!! +6 zlb770521 2026-04-14 6/300 2026-04-15 20:00 by 学员JpLReM
[考研] 生物学调剂 +9 纸扇zhishan 2026-04-13 9/450 2026-04-15 18:28 by AN流800
[考研] 291求调剂 +7 关忆北. 2026-04-14 7/350 2026-04-15 14:39 by 黑科技花岗岩
[考研] 调剂求收留 +34 果然有我 2026-04-10 35/1750 2026-04-15 13:05 by 西北望—风沙
[考研] 复试调剂 +21 积极向上; 2026-04-10 23/1150 2026-04-15 12:50 by 西北望—风沙
[考研] 本科西工大 324求调剂 +5 wysyjs25 2026-04-10 5/250 2026-04-13 23:08 by pies112
[考研] 材料复试求调剂 +24 xhhdjdjsjks 2026-04-09 24/1200 2026-04-13 15:49 by 幸免 ..
[考研] 297工科,求调剂? +13 河南农业大学-能 2026-04-12 13/650 2026-04-13 14:12 by dingyanbo1
[考研] 0854调剂 +10 长弓傲 2026-04-11 11/550 2026-04-13 10:38 by wp06
[考研] 电气专硕320求调剂 +6 小麻子111 2026-04-10 6/300 2026-04-12 10:54 by lemon6009
[考研] 280求调剂 +13 wzzz王 2026-04-09 13/650 2026-04-12 00:31 by 勇攀高峰0126
[考研] 求调剂,一志愿大连理工大学354分 +5 雨声余生 2026-04-11 6/300 2026-04-11 16:12 by 雨声余生
[考研] 085600材料与化工329分求调剂 +16 叶zilin 2026-04-10 16/800 2026-04-11 11:04 by may_新宇
[考研] 0854调剂 +5 音像店听花鼓戏 2026-04-10 5/250 2026-04-11 10:49 by qingpingzhu
[考研] 087100初试311求调剂 +4 任雅琴 2026-04-09 4/200 2026-04-11 10:33 by zhq0425
[考研] 311求调剂 +13 xyp想读书 2026-04-10 14/700 2026-04-11 09:41 by 猪会飞
[考研] 计算机类求调剂,22408-274分 +7 上岸de小虫 2026-04-09 8/400 2026-04-10 19:56 by fxue1114
[考研] 中科院总分315求调剂 +8 lallalh 2026-04-09 8/400 2026-04-10 19:30 by dick_runner
[考研] 085601初试330分找调剂 +10 流心奶黄包l 2026-04-09 10/500 2026-04-10 08:14 by Sammy2
信息提示
请填处理意见