FDTD Solution中对磁性材料的处理


#1

一般的光学材料,都是非磁的,因此,多数软件都将相对磁导率μr最为1来处理。
Lumerical软件可以处理一些磁性材料。根据不同的效应和材料,有不同的处理方法。
方法1:
如果相对磁导率是常数但不是1,可以直接在材料库中添加一个Paramagnetic材料,见下图


其中,用户可以指定基础材料用作介电常数εr,例如图中的TiN - Palik,也可以用常量的介电常数εr。

方法2:
对于磁光效应,实际器件是处于强(静)磁场中,磁化状态的物质与光之间发生相互作用而引起各种磁光现象,一般的结果是引起介电常数各向异性。如果知道了介电常数,就可以直接进行仿真,参见
Magneto-Optical Kerr Effect磁光克尔效应例子
Faraday Effect 法拉第效应例子

方法3:
对于色散的相对磁导率,需要用 Magnetic Electric Lorentz材料模型


通过材料库添加此模型后,也可以选择基础做介电常数。

上述模型可以有对角的各向异性。


FDTD添加材料的介电常数和磁导率时,可以写函数形式么?如跟频率相关的函数?
FDTD能计算磁性材料介质吗?
#2

你好,我想FDTD计算铁磁性材料的法拉第旋转,请问在添加新的材料时,对于磁性材料例如BiFeO3的介电张量应该如何设置?


#3

你说的磁性材料例如BiFeO3的介电张量,说明该材料的相对磁导率是各向异性,可以采用方法1或者方法3,目前这两种方法都只能是对角的各向异性。在上面图中的Anisotropy那里选Diagonal(图中选的是None)就可以添加三个对角元素。参见这个帖子


#4

请问BiFeO3的这些参数都是哪查的呢?


#5

这些参数是为了表征解析式的,你可能无法直接得到这些参数,除非文献上有相同的表示式。
我估计你应该能找到BiFeO3的磁导率色散数据。找到后,自己做一些简单的拟合和调整来得到这些参数。
我找到这篇文献,https://www.researchgate.net/publication/272364527_High_frequency_permeability_and_permittivity_spectra_of_BiFeO3CoTi-BaM_ferrite_composites
你应该能找到更多文献。