关于杜德Drude材料模型的表示式


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Lumerical 知识库在介绍材料模型时,杜德Drude材料模型的表示式

而有的文献则使用这种形式

显然这两种表示式的结果是不同的,因此仿真也不会相同,除非等于1。实际上,它应该是eps_infinite ,即静态数值。如果追溯该公式的来源,一般教科书或专著,例如玻恩的“光学原理”,均假定是自由电子模型,而且是一种近似。Lumerical 将静态和随频率改变的部分分开,很容易理解不同物理现象的贡献。这个就是我们软件中需要输入的就是Permittivity这个量

请注意,公式第二项的所有参数都是圆频率的量纲,有的参考文献直接使用赫兹,很可能就是[赫兹 弧度],请斟酌使用。

如果希望重复文献的结果而文献又使用第二种表示,用户可以修改等离子体谐振频率,然后才能使用材料库中的杜德模型;或者利用文献的表示式得到介电常数的数据,用前面介绍的材料自输入方法导入软件。

需要说明的是,实际金属在宽波长范围内,其介电常数很少能用这种简化的模型描述。因此,Lumerical 软件采用业界公认的一些材料测量数据,例如Palik, CRC,Johnson and Christy 等工具书收集的结果。