DEVICE를 사용하여 permittivity(x)식 대입

refractiveindex
device
permittivity
inhomogeneous
spatiallyvarying

#1

안녕하세요, 저번에도 이에 관한 질문을 드려서 해답을 얻었었는데, 이제는 다른프로그램을 사용하여 같은 방식으로 하고싶어서 질문드립니다.

이번에는 DEVICE를 사용하여 새물질인 ITO를 넣으려고 합니다.
이 물질은 non-homogeneous, isotropic인 물질이며, permittivity(x) 식, 즉 x 위치에 따른 유전율 함수를 대입하고 싶습니다. FDTD 에는 index에 대입하면 되지만, DEVICE에는 식을 넣을 곳이 없어서 어떻게 해야할지 궁급합니다.

답변 기다리고 있겠습니다. 감사합니다


#2

안녕하세요.
DEVICE 에는 structure 의 ‘material’ tab 에 ‘index’ 를 설정하는 부분이 없으므로 FDTD 에서와 같은 과정으로 spatially-varying permittivity 를 가진 구조를 만들어주는 것이 불가능합니다.

따라서, spatially-varying permittivity 를 가진 구조물을 추가 하려면 우선 구조물을 작게 쪼개어서, 각 조각마다 permittivity 분포의 sampling 된 값을 취하여 상수 permittivity 들을 가지도록 구성해 주는 방법을 시도해 볼 수 있습니다. 첨부한 파일 [3480.lsf (936 Bytes)] 은 이 작업을 FDTD 에서는 어떻게 해줄 수있는가를 보여줍니다.

원하시는 것은 이와 동일한 작업을 DEVICE 에서 해주는 것인데, 여기서 몇가지 문제점에 봉착하게 됩니다. 첨부한 스크립트의 다른 부분은 DEVICE 에서도 모두 유효한 것이지만 34 번째줄의 index 를 설정해주는 부분은, 앞서 언급한 바와 같이 DEVICE 에는 해당이 되지 않습니다.

set(“index”,(index(i,j,k)+index(i+1,j+1,k+1))/2);

편법으로, 생성된 structure 의 갯수만큼 material database 에 새로운 물질을 추가해주고, 각각 해당하는 상수값의 permittivity 를 지정해 주면 되는데, 문제는 FDTD 의 addmaterial , setmaterial 같은 스크립트를 DEVICE 에서는 사용을 할 수 없기에 모든 것을 수동으로 해주어야 한다는 점입니다. 이는 분할된 structure 의 갯수가 조금만 늘어나도 현실적으로 별로 유용성이 없는 방법이라고 하겠습니다.

결론적으로, spatially-varying permittivity 를 DEVICE에서 수식이나 스크립트를 이용해 편히 구현할 수 있는 현실적인 방법은 없습니다.