FDTD Solutions에서 특정 물질(Silver Rakić, 1998)의 굴절률을 추가하는 방법은 무엇인가요?

refractiveindex
fdtdsolutions
materiallibrary
silver

#1

FDTD Solutions에서 silver (Rakić, 1998[1])의 굴절률을 추가하여서
silver의 산란효과를 계산하고 싶습니다.
Material library에 존재하지 않는 신규 물질의 굴절률(n,k)을
library에 추가하는 방법이 궁금합니다.


참고문헌
[1] A. D. Rakić, A. B. Djurišic, J. M. Elazar, and M. L. Majewski. Optical properties of metallic films for vertical-cavity optoelectronic devices, Appl. Opt. 37, 5271-5283 (1998)


why Si3N4 is not in materials list of FDTD?
Au bowtie nanostructure 시뮬레이션
#2

FDTD Solution에서 굴절률 (complex refractive indices = n + ik), n (real part, refractive index), k (imaginary part, extinction coefficient) 데이터를 취득 (sampling) 한 이후 importing 하는 과정은 아래와 같이 진행됩니다.

  1. 추가하고자 하는 물질의 굴절률 (n,k)을 실험을 통해 확보하지 못했다면,
    참고 문헌 등을 검색해서 굴절률 데이터를 추출 할 수 있는지 확인해야 합니다.
    은과 같이 대표적인 금속의 경우는 아래 그림과 같이 http://refractiveindex.info/ 웹사이트에 접속하시면,
    쉽게 광학 정보를 획득할 수 있습니다.

  1. 아래 그림과 같이, n, k 값을 모두 선택한 후 Data - [CSV - comma sperated]를 클릭하여 n,k 데이타를 다운받습니다.

  2. 다운로드 받은 csv 파일을 엑셀로 열어보면 좌측 그림과 같이 A컬럼에는 파장(um) 정보와
    B컬럼에는 n값이 보이고, 스크롤다운해서 보면, k값의 정보도 확인해볼 수 있습니다.
    우측 그림과 같이 데이타의 포맷을 A컬럼 - 파장(um), B컬럼 - n, C컬럼 - k 로 맞추어줍니다.
    포맷을 맞추었으면 txt 파일 형태로 데이타를 저장합니다.

  1. 데이타 저장이 완료되었으면, 아래 그림과 같이 상단 메뉴바의 Materials를 클릭한 후,
    Material Database 팝업 창에서 Add - Sampled data를 선택합니다.

  1. 물질의 이름은 'Ag - Rakic’으로 기입합니다. (물질명은 본인이 알아볼 수 있게 넣으시면 됩니다.)

  1. Data Import 팝업 창에서 파장(wavelength)의 단위를 microns를 선택한 후,
    Select File를 클릭하여 silver의 n,k값이 저장된 txt 파일을 선택합니다.

  1. 다음(Next)을 클릭합니다.

  1. Column, Value, Preview를 통해서 제대로 된 광학 데이타가 읽혀졌는지 확인합니다.
    이상이 없으면 Next를 클릭합니다. (이상이 있다면 Back를 클릭해서 검토해봅니다.)

  1. 지금까지 제대로 n,k값을 입력하고 이상이 없다면 아래와 같이 No errors.라는 메시지가 표시됩니다.
    Finish를 클릭합니다.

  1. 상단 메뉴바의 Check를 클릭한 후, Material settings - Material에서 'Ag - Rakic’을 선택하고,
    Fit and plot를 클릭하면, 아래 그림과 같이 fitting된 굴절률 정보를 획득할 수 있습니다.

아래 “Creating sampled data materials” 링크를 통해서도 물질의 optical property를
추가하는 방법을 확인하실 수 있습니다.
https://kb.lumerical.com/en/materials_creating_sampled_data_material.html