Исследование математической модели оптических антенн методом дискретных источников
Диссертация
В силу того, что на практике задача дифракции ставится на бесконечных границах раздела, использование таких численных методов решения, как конечно-разностный метод во временной области и метод конечных элементов, затруднительно, поскольку эти методы не позволяют в полной мере учесть взаимодействие между частицами и бесконечными границами раздела. Этого недостатка лишен метод дискретных… Читать ещё >
Список литературы
- Bharadwaj P., Deutsch В., Novotny L. Optical antennas // Advances in Optics and Photonics. 2009. vol. 1. pp. 438−483.
- Панченко Б.А., Гизатуллин М. Г. Нано-антенны. М.: Радиотехника, 2010. 96 с.
- Купрадзе В.Д. О приближенном решении задач математической физики // УМН. 1967. Т. 22. Вып. 2. С. 58−109.
- Yasuura К., Itakura Т. Approximation for wave functions // Kyushu Univ. Rep. 1965. vol.38. N. 1. pp. 72−77.
- Fichera G. On a unified theory of boundary value problems for elliptic parabolic equations of second order // Boundary Probl. in Differ. Equations, Proc. Sympos., Madison, April 20−22. 1959, pp. 97−120.
- Hofmann H.F., Kosako Т., Kadoya Y. Directional control of light by a nano-optical Yagi-Uda antenna // Nature Photonics. 2010. vol. 4. pp. 312−315.
- Гришина H.B., Еремин Ю. А., Свешников А. Г. Эффект экстремального просачивания энергии через проводящую пленку с наноразмерной неоднородностью в области неизлучающих волн // ДАН. 2009. Т. 424. № 1. С. 1−4.
- Барышев А.В., Еремин Ю. А. Обоснование интегро-функционального метода решения задач дифракции в присутствии полупространства // Дифференциальные уравнения. 2008. Т. 44. № 9. С. 1233−1239.
- Барышев А.В., Еремин Ю. А. Новая математическая модель анализа малозаметных дефектов подложки // Математическое моделирование. 2010. Т. 22. № 5. С. 122−130.
- Барышев А.В. Анализ рассеяния электромагнитных волн системой на-норазмерных частиц в тонкой металлической пленке методом дискретных источников // Журнал радиоэлектроники (электронный журнал). URL: http://jre.cplire.ru. 2010. № 10.
- Барышев А.В. Новая математическая модель анализа малозаметных дефектов подложки // 16-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлетроника и информатика 2009». Сборник тезисов. М.: МИЭТ, 2009. С. 122.
- Baryshev A.V., Eremin Yu.A. Novel Mathematical Model for the Analysis of Flat Substrate Imperfections // PIERS Proceedings. August 18−21. Moscow. RUSSIA. 2009. pp. 1699−1702.
- Jackson J.D. Classical Electrodynamics. New York: John Wiley & Sons, 1998.
- Stratton J.A. Electromagnetic Theory. New York: McGraw Hill, 1941.
- Kerker M., Wang D.S., Giles C.L. Electromagnetic scattering by magnetic spheres //J. Opt. Soc. Am. 1983. vol. 73. pp. 765—767.
- Aden A.L., Kerker M. Scattering of Electromagnetic Waves from Two Concentric Spheres // J. Appl. Phys. 1951. vol. 22. P. 1242.
- Kaiser Т., Schweiger G. Stable algorithm for the computation of Mie coefficients for scattered and transmitted fields of a coated sphere // Comput. Phys. 1993. vol. 7. pp. 682—686.
- Bhanti D., Manickavasagam S., Mcnguc M.P. Identification of non-homogeneous spherical particles from their scattering matrix elements // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1996. vol. 56. pp. 561—608.
- Kai Li, Massoli P. Scattering of electromagnetic plane waves by radially inhomogeneous spheres: a finely-stratified sphere model // Appl. Oct. 1994. vol. 33. pp. 501−511.
- Bohren C.F. Light scattering by an optically active sphere // Chem. Phys. Lett. 1974. vol. 29. pp. 458−462.
- Martin R.J. Mie scattering formulae for non-spherical particles // J. Modern Opt. 1993. vol. 40. pp. 2467—2494.
- Gouesbet G. Generalized Lorenz-Mie Theory and Application // Part. Part. Syst. Charact. 1994. vol. 11. pp. 22—34.
- Doicu A., Wriedt T. Plane wave spectrum method of electromagnetic beams // Opt. Commun. 1997. vol. 137. pp. 114—124.
- Asano S., Yamamoto G. Light scattering by a spheroidal particle // Appl. Opt. 1975. vol. 14. pp. 29−49.
- Voshchinnikov N.V., Farafonov V.G. Optical properties of spheroidal particles // Astrophys. Space Sci. 1993. vol. 204. pp. 19—86.
- Barton J.P. Internal and near surface electromagnetic fields for a spheroidal particle with arbitrary illumination // Appl. Opt. 1995. vol. 34. pp. 5542—5551.
- Oguchi T. Attenuation of electromagnetic wave due to rain with distorted raindrops // J. Radio Res. Lans. (Tokyo). 1960. vol. 7. pp. 467—485.
- Waterman P.C. Matrix formulation of electromagnetic scattering // Proc. IEEE. 1965. vol. 53. pp. 803−812.
- Ludwig A.C. The generalized multipole technique // Comput. Phys. Commun. 1991. vol. 68. pp. 306—314.
- Hafner Ch., Bomholt K. The 3D Electro dynamic Wave Simulator. Chichester: Wiley, 1993.
- Eremin Yu.A., Sveshnikov A.G. The discrete sources method for investigating three-dimensional electromagnetic scattering problems // Electromagnetics. 1993. vol. 13. pp. 1—22.
- Leviatan Y., Baharav Z. Analysis of Electromagnetic Scattering Using Arrays of Fictitious Sources // IEEE Trans. Antennas Propog. 1995. vol. AP-43. pp. 1091—1098.
- Kawano M., Ikuno H., Nishimoto M. Numerical analysis of 3-D scattering problems using the Yasuura method // IEICE Trans, on Electronics. 1996. vol. E79-C. pp. 1358−1363.
- Harrington R.F. Field Computation by Moment Methods. New York: Macmillan, 1968.
- Yee K.S. Numerical solution of initial boundary value problems involving Maxwell’s equations in sostropic media // IEEE Trans. Antennas Propag. 1966. vol. AP-14. pp. 302—307.
- Hoefer W.J.R., So P.P.M. The electromagnetic wave simulator: adynamic visual electromagnetics laboratory based on the two-dimensional TLM method. Chichester: Wiley, 1991.
- Purcell E.M., Pennypacker C.R. Scattering and absorption of light by nonspherical dielectric grains // Astrophys. J. 1993. vol. 186. pp. 705−714.
- Самохии А.Б. Метод сингулярных объемных интегральных уравнений для задач электромагнитного рассеяния на сложных трехмерных диэлектрических структурах // Электромагнитные волны и электронные системы. 2007. Т. 12. Ж 8. С. 7−14.
- Долинский B.C., Земляков В. В., Jlepep A.M. Дифракция электромагнитных импульсов на конечной решетке двумерных металлических цилиндров // Успехи современной радиоэлектроники. 2007. № 8. С. 72−75.
- Дзвонковская А.Л., Калинин Ю. К. Дифракция электромагнитных волн на диэлектрическом параболоиде вращения // Электромагнитные волны и электронные системы. 2009. Т.14. № 3. С. 62−67.
- Казьмин И.А., Лерер A.M., Пархоменко Н. Г. и др. Дифракция электромагнитной волны на двумерно-периодической решетке из круглых икольцевых отражателей // Электромагнитные волны и электронные системы. 2009. Т. 14. № 5. С. 4−11.
- Федотов И.Е. Построение специализированного предобуславливателя для численного решения объемных интегральных уравнений электродинамики // Электромагнитные волны и электронные системы. 2010. Т.15. № 4. С. 20−26.
- Лабунько О.С. Интегральные уравнения в задачах дифракции на цилиндрах с многослойным покрытием // Электромагнитные волны и электронные системы. 2010. Т.15. № 5. С. 4−7.
- Габриэльян Д.Д., Звездина М. Ю., Лабунько О. С. и др. Особенности дифракции Е- и Н-поляризованных волн на цилиндре со звездным контуром // Электромагнитные волны и электронные системы. 2010. Т.15. № 5. С. 19−21.
- Куликов С.П. Итерационный метод с комплексным набором чебышев-ских параметров для численного решения интегрального уравнения электромагнитного рассеяния // Электромагнитные волны и электронные системы. 2010. Т.15. № 6. С. 4−13.
- Анютин А.П. Дифракция цилиндрических Н-поляризованных волн на конечной 2Б-периодической структуре // Электромагнитные волны и электронные системы. 2010. Т.15. № 8. С. 21−26.
- Кюркчан А.Г., Смирнова Н. И. Методы Т-матриц и диаграммных уравнений решения задач дифракции // Электромагнитные волны и электронные системы. 2010. Т.15. № 8. С. 27−32.
- Кюркчан А.Г., Скородумова Е. А. Решение трехмерной задачи дифракции волн на группе объектов // Акустический журнал. 2007. Т.53. № 1. С. 5−14.
- Румелиотис Дж.А., Котсис А. Д. Рассеяние звуковых волн на двух сферических телах, одно из которых имеет малый радиус // Акустический журнал. 2007. Т.53. № 1. С. 38−49.
- Иванов Е.А. Дифракция электромагнитных волн на двух телах. Минск: Наука и техника, 1968. 584 с.
- Кюркчан А.Г., Смирнова H.H. Решение задач дифракции методами продолженных граничных условий и дискретных источников // Радиотехника и электроника. 2005. Т.50. № 10. С. 1231−1238.
- Кюркчан А.Г., Смирнова Н. И. Решение задач дифракции волн методом продолженных граничных условий // Акустический журнал. 2007. Т.53. № 4. С. 490−499.
- Румелиотис Дж.А., Котсис А. Д., Колезас Дж. Рассеяние звука не непроницаемом сфероиде // Акустический журнал. 2007. Т.53. № 4. С. 500−513.
- Румелиотис Дж.А., Котсис А. Д. Рассеяние звука пе проницаемом сфероиде // Акустический журнал. 2008. Т.54. № 2. С. 189−204.
- Waterman P.C. // J. Acoust. Soc. Am. 1969. vol. 45. P. 1417.
- Шарфарец Б.П. О возможности эффективного вычисления амплитуды рассеяния на включении в сложном поле // Акустический журнал. 2010. Т.56. № 2. С. 166−171.
- Авдеев И.С. Применение метода граничных элементов в решении задач о рассеянии звука упругим некруговым цилиндром // Акустический журнал. 2010. Т.56. № 4. С. 435−440.
- Фарафонов В.Г., Ильин В. Б. Рассеяние света осесимметричными частицами: модификация метода поточечной сшивки // Оптика и спектроскопия. 2006. Т.100. № 3. С. 484−494.
- Фарафонов В.Г., Ильин В. В., Фарафонов Е. В. Метод расширенных граничных условий с разложением полей по сфероидальным функциям // Оптика и спектроскопия. 2007. Т. 102 № 2. С. 316−328.
- Фарафонов В.Г., Ильин В. В., Винокуров А. А. и др. Сравнение методов теории рассеяния света, использующих сферический базис // Оптика и спектроскопия. 2007. Т.102. № 6. С. 1006−1016.
- Фарафонов В.Г., Ильин В. В., Винокуров А. А. и др. Единый подход к решению проблемы рассеяния света несферическими частицами с использованием волновых сферических функций // Успехи современной радиоэлектроники. 2008. № 6. С. 11−28.
- Фарафонов В.Г., Ильин В. В., Винокуров А. А. и др. Рассеяния света несферическими частицами в ближней и дальней зонах: применимость методов со сферическим базисом // Оптика и спектроскопия. 2010. Т. 109. № 3. С. 476−487.
- Babenko V.A., Astafyeva L.G., Kuzmin V.N. Electromagnetic Scattering by Disperse Media. London: Springer-Praxis, 2003.
- Фарафонов В.Г., Винокуров А. А. Рассеяние света многослойными осе-симметричными частицами: решение проблемы методом разделения переменных // Оптика и спектроскопия. 2008. Т.105. № 2. С. 318−331.
- Фарафонов В.Г., Ильин В. В., Винокуров А. А. и др. Об оптических свойствах несферических неоднородных частиц // Оптика и спектроскопия. 2010. Т.109. № 3. С. 488−497.
- Белокопытов Г. В., Журавлев А. В. Влияние тонкого поверхностного слоя на рассеяние света сферическими частицами // Оптика и спектроскопия. 2006. Т.100. № 4. С. 672−677.
- Нефедов И.С., Соловьев А. С. Дифракция на решетке диэлектрических цилиндров с сечением правильного многоугольника, расположенной на подложке // Оптика и спектроскопия. 2008. Т.104. № 3. С. 486−493.
- Ахмеджанов И.М., Тищенко А. В., Щербаков А. А. Моделирование рассеяния света на наночастицах сложной формы методом обобщенных источников // Оптика и спектроскопия. 2008. Т.105. № 6. С. 1033−1038.
- Liaw J.W. The quantum yield of a metallic nanoantenna // Appl. Phys. 2007. vol. 89. pp. 357—362.
- Kino G. S. Optical field enhancement with plasmon resonant bowtie nanoantennas // SURFACE PLASMON NANOPHOTONICS. Springer Series in Optical Sciences. 2007. vol. 131. pp. 125−137.
- Jiao X., Goeckeritz J., Blair S., Oldham M. Localization of Near-Field Resonances in Bowtie Antennae: Influence of Adhesion Layers // Plasmonics. 2009. vol. 4. pp. 37−50.
- Mohammadi A., Jalali Т., Agio M. Dispersive contour-path algorithm for the two-dimensional finite-difference time-domain method // OPTICS EXPRESS. 2008. Vol. 16, No. 10. pp. 7397−7406.
- Moerner W.E. Nanophotonics and Single Molecules // Single Molecules and Nanotechnology. Springer Series in Biophysics, vol. 12. pp. 1−23.
- Deinega A., Belousov S., Valuev I. Hybrid transfer-matrix FDTD method for layered periodic structures // OPTICS LETTERS. 2009. vol. 34. No. 6. pp. 860−862.
- Lourtioz J.M. Microwave and Terahertz Antennas and Circuits // Photonics Crystals: Towards Nanoscale Photonic Devices / Berlin: Springer, 2005. pp. 413−442.
- Wang Y., Zhang Y., He M., Guo L. Calculation of electromagnetic scattering from a two-dimensional target in the vicinity of a plane surface by a hybrid method // J. Opt. Soc. Am. 2008. A/vol. 25, No. 6.
- Bae E., Zhang H., Hirleman E.D. Application of the discrete dipole approximation for dipoles embedded in film //J. Opt. Soc. Am. 2008. A/vol. 25, No. 7. pp. 1728−1736.
- Yang L., Du С., Luo X. Numerical study of optical properties of single silver nanobowtie with anisotropic topology // Appl. Phys. B. 2008. vol. 92. pp. 53—59.
- Du S.Y., Li Z.Y. Enhanced light absorption of Ti02 in the near-ultraviolet band by Au nanoparticles // OPTICS LETTERS. 2010. vol. 35. No. 20.
- Sendur K.- Baran E. Near-field optical power transmission of dipole nano-antennas // Appl Phys B. 2009. vol. 96. pp. 325—335.
- Gilev K.V., Eremina E.Yu., Yurkin M.A., Maltsev V.P. Comparison of the discrete dipole approximation and the discrete source method for simulation of light scattering by red blood cells // OPTICS EXPRESS. 2010. vol. 18. No. 6. P. 5681.
- Купрадзе В.Д., Алексидзе М. А. Метод функциональных уравнений для приближенного решения некоторых граничных задач // ЖВМиМФ. 1964. Т.4. т. С. 683−715.
- Yasuura К., Itakura Т. Approximation for wave functions // Kyushu Univ. Rep. 1965. vol.38. No. 1. pp. 72−77.
- Свешников А.Г., Еремин Ю. А. Численное исследование задач дифракции на телах вращения методом неортогональных рядов // Известия вузов. Сер. Радиофизика. 1980. Т. 23. № 8. С. 1006−1008.
- Свешников А.Г., Еремин Ю. А. Развитие метода неортогональных рядов и исследование задачи дифракции на диэлектрических телах // Известия вузов. Сер. Радиофизика. 1982. Т. 25. № 5. С. 580−583.
- Еремин Ю.А., Свешников А. Г. Обоснование метода неортогональных рядов и исследование некоторых обратных задач дифракции // Вычисл. матем. и матем. физ. 1983. Т. 23. № 3. С. 738−742.
- Еремин Ю.А. Представление полей в методе неортогональных рядов через источники в комплексной плоскости // ДАН СССР. 1983. Т. 270. № 4. С. 864−866.
- Еремин Ю.А., Свешников А. Г. Исследование задачи дифракции на диэлектрических телах методом мультипольпых источников // Известия вузов. 1985. Т. 28. № 5. С. 647−653.
- Еремин Ю.А. Полные системы функций в граничных задачах математической физики // ДАН СССР. 1987. Т. 290. № 8. С. 635−637.
- Еремин Ю.А., Орлов Н. В. Обоснование метода исследования векторных задач дифракции на рассеивателе в полупространстве // Вычисл. матем. и матем. физ. 1987. Т. 27. № 9. С. 1395−1401.
- Еремин Ю.А., Орлов Н.В, Свешников А. Г. Модифицированный метод мультипольных источников в задачах дифракции электромагнитных волн // Радиотехника и электроника. 1992. Т. 37. № 9. С. 1572−1581.
- Eremin Yu.A., Orlov N.V., Sveshnikov A.G. Modified method of multipole sources in the problems of diffraction of electromagnetic waves // J. Commun. Technol. Electron. 1993. vol.38. No. 4.
- Eremin Yu.A., Orlov N.V., Rozenberg V.I. Scattering by non-spherical particles // Comput. Phys. Commun. 1994. vol. 79. No. 2. pp. 201−214.
- Eremin Yu.A., Orlov N.V. Analysis of wave scattering processes at the several magneto-dielectric bodies //J. Commun. Technol. Electron. 1994. vol. 39. No. 9. pp. 80−88.
- Eremin Yu.A., Orlov N.V., V.I. Rozenberg. Multiple electromagnetic scattering by a Hnear array of electrified raindrops // J. Atmosph. Terr Phys. 1995. vol. 57. No. 3. pp. 311−319.
- Eremin Yu.A., Orlov N. V Modeling of light scattering by non-spherical particles based on discrete sources method // Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1998. vol. 60. No. 3. pp. 451−462.
- Eremin Yu.A., Orlov N.V. Simulation of light scattering from particle upon wafer surface// Appl Opt. 1996. vol. 35. No. 33. pp. 6599−6605.
- Eremin Yu.A., Orlov N.V. Study of scattering properties of defects of silicon wafers// Opt. Spectrosc. 1998. vol. 84. No. 4. pp. 5570−562.
- Eremin Yu.A., Grishina N.V. Analysis of light scattering by hole defects in a film at substrate// Opt. Spectrosc. 1999. vol. 86. No. 3.
- Захаров E.B. // Вычислительные методы и программирование. 1975. Вып. 24. С. 37−42.
- Doicu A., Eremin Yu.A., Wriedt Т. Acoustic and Electromagnetic Scattering Analysis Using Discrete Sources. New York: Academic Press, 2000.
- Еремин Ю.А., Ивахненко В. И. // Дифференциальные уравнения. 2001. Т. 37. № 10. С. 1386−1394.
- Еремин Ю.А., Ивахненко В. И. // Дифференциальные уравнения. 2002. Т. 38. т. С. 1247−1256.
- Еремин Ю.А., Свешников А. Г. Метод дискретных источников в задачах электромагнитной дифракции. М., 1992.
- Захаров Е.В., Пименов Ю. В. Численный анализ дифракции радиоволн. М., 1982.
- Треногин В.А. Функциональный анализ. М., 1980.
- Функциональный анализ / Под ред. Крейна С. Г. М., 1972.
- Пресдорф 3. // Итоги науки и техники. Современные проблемы математики. 1988. Т. 27. С. 64−71.
- Фадеев Д.К., Фадеева В. Н., Кулбановская В. Н. О решении линейных алгебраических систем с прямоугольными матрицами // Тр. Мат. ин-та АН СССР. 1968. Т. 96.
- Еремин Ю.А. Обобщение оптической теоремы на основе интегро- функциональных соотношений // Дифференц. Уравнения. 2007. Т. 43. № 9. С. 1168−1172.
- Вейко В.П., Вознесенский Н. Б., Воронин Ю. М. и др. Лазерная технология формирования оптических антенн для ближнепольных микроскопов и исследование их характеристик // Изв. РАН. Сер. Физическая. Т. 63. № 11. С. 1954−1963.
- Capoglu I.R., Smith G.S. A direct time-domain FDTD near-field-to-far-field transform in the presence of an infinite grounded dielectic slab // IEEE Trans. Antennas Propag. 2006. vol. 52. No 12. pp. 3805−3814.
- Еремин Ю.А., Свешников А. Г. Математические модели задач нанооп-тики и биофотоники на основе метода дискретных источников // ЖВ-МиМФ. 2007. Т. 47. № 2. С. 266−284.
- Захаров Е.В. О единственности и существовании решений интегральных уравнений электродинамики неоднородных сред // Вычислительные методы и программирование. Сер. 24. М.: Изд-во МГУ, 1975. С. 37−42.
- Chew W.C. Waves and Fields in Inhomogeneoues Media. New York: IEEE Press, 1995.
- Дмитриев В.И. Поля в слоистых средах. М.: Изд-во МГУ, 1963.
- Еремин Ю.А., Свешников А. Г. Метод дискретных источников в задачах электромагнитной дифракции. М.: Изд-во МГУ, 1992.
- Фелсен Л., Маркувиц Н. Излучение и рассеяние волн. T.l. М.: Мир, 1978.
- Гришина Н.В., Еремин Ю. А., Свешников А. Г. Математическая модель слоистой структуры с наноразмерным отверстием // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 15. Вычисл. матем. и киберн. 2008. № 4. С. 11−16.
- Фельд Я.Н., Бененсон Л. С. Основы теории антенн. М.: Дрофа, 2007.
- Palik, Edward D. Handbook of Optical Constants of Solids. San Diego: Academic Press, 1998.
- База данных индексов рефракции. // URL: http://www.refractiveindex.info