Non metal-metal transition in Bruggeman optical theory for inhomogeneous media

The Bruggeman optical effective medium theory of the dielectric permeability ε e(ω) of inhomogeneous media is analysed for metal-dielectric compounds in relation to the non metal-metal transition. The influence of the constituent-material parameters (free-electron parameters and bound-state polarization) on both the real and imaginary parts of εe(ω) is investigated in detail for the full range of metal filling factors and for optical to far-infrared wavelengths. A physical interpretation is formulated in terms of bound-state polarization, interfacial polarization and Drude conduction-electrons contributions. The results thus obtained are eventually compared to those of other effective medium theories : Maxwell Garnett modified by Cohen et al., Ping Sheng.La théorie optique de champ moyen de Bruggeman définissant la constante diélectrique effective εe(ω) d'un milieu inhomogène est analysée en terme de transition non métal-métal pour des composés métal-diélectrique. L'influence des paramètres caractéristiques des constituants du matériau (paramètres des électrons libres et polarisation due aux états liés) sur la partie réelle et la partie imaginaire de εe(ω) est étudiée en détails du visible à l'infrarouge dans tout le domaine de concentration volumique en métal. Une interprétation physique est proposée en terme de polarisation due aux états liés, de polarisation interfaciale et de contribution de Drude des électrons de conduction. Les résultats ainsi obtenus sont comparés aux prédictions d'autres théories de milieu effectif : Maxwell Garnett modifiée par Cohen et al., Ping Sheng