本研究中我們針對馬克思威爾方程式發展三維時域樂勤得(Legendre)擬譜方法來分析單顆銀奈米球和銀奈米棒陣列的光學性質。藉由三套商用軟體並搭配自行開發的平行化程式,我們建構了一個從網格建立到計算完成後資料處理的完整解決方案。由適當的理論分析,我們先找出馬克思威爾方程式的適定性(well-posed)邊界運算子,然後導出對應於原方程式物理邊界條件的特徵邊界條件。運用這些理論結果,我們建構在半離散階段呈現漸近穩定的含有同步近似項之數值架構。接著透過檢查數個含有解析解例子的收斂性,我們得到理論所預測的結果。對於銀的光學特性,由於古典Drude模型不適用於光波段,我們使用一個頻段從可見光到近紅外線更準確的模型來描述其色散特性。同樣經由嚴格Mie理論的驗證,不論近場或遠場都符合數值理論的要求。我們更進一步系統性的比較近場和遠場的特性,發現隨著奈米粒子尺寸增大或使用介電常數大於空氣之背景材料,都會使兩者頻譜峰值的差距拉大並呈現紅移,同時也使頻帶變寬。這些差異性可提供設計時參考。基於本數值架構,我們也建構一等效於實際光學實驗量測過程的模擬程序,來驗證嵌於氧化鋁基板上具近似六角晶格排列的銀奈米棒陣列之近場和遠場光學特性,模擬結果顯示相當吻合量測所得。模擬結果也顯示近場中電場在相鄰銀奈米棒之間有增強的現象。透過等效原理,我們也發現這種銀奈米棒陣列結構的遠場主要由表面磁場貢獻,反而不是一般所關注的電場。此一結果可進一步提供設計更有效表面增強拉曼散射基板。In this study, a three-dimensional (3-D) Legendre pseudospectral time-domain (PSTD) algorithm for solving the Maxwell equa...
在本論文裡,我們採用以曲線混和型元素為基底的全向量有限元素虛軸波束傳播法搭配完美匹配層來精準地分析兩種以不同導波機制-修正型全反射導波與光子能隙導波-來導光的光子晶體光纖。 我們首先經由調整單極化單模...
矽工業在現代半導體產業中佔有極為中要的地位,其中最好的例子為場效應電晶體。然而,矽塊材是非常不適合於光電元件者,這是因為矽為非直接能隙,光子在此材料中躍遷率極其不佳。 最近十年來,科學家在實驗上發...
從微觀粒子的相互作用去理解它們表現出來的集體行為一直以來是凝態物理學的核心議題之一。在過去的量子多體物理的研究已經顯示出在量子系統裡可能出現非常微妙的有序狀態。特別微妙的是所謂的「拓樸序」。這種秩序在...
在一些物理問題的應用裡,矩陣的某些特徵值會是我們特別想知道的,在這裡我們的目標是求一個廣義特徵值問題裡任意指定的第k個特徵值(以由小到大順序排列)。 hspace{10mm} 根據線性代數裡的Syl...
近幾十年來,室內定位技術發展得非常快速,許許多多的系統架構相繼被提出且實現,其中以使用Wi-Fi訊號強度作為辨識特徵最為常見,輕易使用行動裝置蒐集以及不用另外增加硬體是這項技術的最大特點。在眾多系統當...
曲面大型觸控螢幕很適合用在展示、教學上,比起平面螢幕,曲面 螢幕可以同時讓更多人共同操作,並且在空間設計上也更加靈活而生 動。為了在投影出大畫面的同時提高使用者關注的小區域內的解析度 以呈現內容細節,...
在同調偵測的系統中,接收端必須利用通道狀態資訊來恢復所傳送之訊息信號。有關通道參數估計的問題,例如:相對時間延遲(relative delay),衰減值(attenuation)以及相位(phase)...
NuTel實驗主要目標是在捕捉超高能量的宇宙射線,利用穿山的技術來尋找能量範圍在一千兆到十萬兆電子伏特的微中子,這些超高能量的微中子很可能源自於活躍星系核、加瑪射線爆、銀河系的中心、、、等,必須做實驗...
由勢能面錐形交叉產生的幾何位向,可以理解為對絕熱矢量叢所造成的結構改變。但在本篇論文中,吾人證明了在實漢米頓算符的系統中,此絕熱矢量叢結構改變僅發生在實矢量叢中,其對應的複矢量叢結構仍是顯然的。由於原...
「鐵磁/絕緣/鐵磁」層狀結構組成了磁性穿隧夾層的最基本元素,而其中所具有的穿隧磁電阻效應則強烈受到「鐵磁/絕緣」介面上的磁性及電子組態所影響。藉由特定的結構安排,鐵磁層的本性電子自旋極化率將可獲得調制...
鐵和錳兩元素相接鄰於週期表,卻顯露出截然不同的磁性和結構。我們透過磁光科爾效應 (MOKE),歐傑電子能譜 (AES) 和低能及中能電子繞射儀器 (LEED, MEED)來研究由磊晶方式成長於銅三金基...
本論文提出改善之有限差分頻域法來處理光波導及光子晶體元件之模態分析。藉由內差及外差來近似介質接面兩側的電磁場,及滿足介面連續的條件來處理波導結構中介質不連續之問題,並以完全匹配層作為計算視窗之邊界條件...
本論文探討可變半徑旋轉輪的問題。在大部份的車輛動力學分析中,輪子大都被假設為半徑固定不變的旋轉剛體;然而經觀察,輪子在運動過程中旋轉半徑並非一定數,而是速度的函數。為了處理這非線性的非完整約束,Che...
近幾年來,擁有強電子相關(electronic correlated)以及準低維度(quasi-low dimension)特性的材料,引起了廣泛的注意以及討論。這些材料中有趣的複鐵電(multife...
覆晶式(flip-chip)封裝提供了最高密度的封裝方式,來支援受pad限制的ASIC設計。覆晶式設計其中一個最重要的特性是:輸入/輸出緩衝器(input/output buffer)可以被擺置在晶片...
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