나노사이즈 구형 Hollow Silica 시뮬레이션 문의드립니다.


#1

안녕하세요.
한국산업기술대학교 문성철입니다.

나노사이즈의 구형 Hollow Silica가 배열되어 코팅된 막에대한 시뮬레이션을 진행하고자 하는데, 기존에는 OptisWorks와 Essential Macleod 시뮬레이션 프로그램을 사용하였습니다.
OptisWorks 프로그램은 3D 모델링이 용이하였지만 나노사이즈에 대한 모델링이 제한이 되었고, Macleod 프로그램은 나노급 박막 두께에 따른 투과율 변화 결과를 얻을 수 있었지만, 모델링이 제한이 되어 단일 막의 형태로 설계해야한다는 문제가 있었습니다.

여기서 소개되는 시뮬레이션이 나노 사이즈의 구형 중공 실리카 막에 대한 광 특성을 확인하기에 적합한 프로그램인지 문의드립니다.


#2

안녕하세요.

그림과 같은 구조물에 대한 시뮬레이션을 하는 것은 FDTD Solution 을 이용하시면 아무런 문제없이 정확히 시뮬레이션을 해 줄 수 있습니다. 그림에 묘사된 것으로 보아서, 위와 같은 hollow silica 가 random 하게 배열되어 있는 것을 시뮬레이션 하시고자 하는 것 같습니다. 이 경우, 이 random particle 들이 어떻게 배치되는 지 이에대한 제약조건을 정확히 정의를 하고, 그에 맞게 스크립트를 짜는 과정이 무엇보다 중요한 것 같습니다.

하지만, ‘packing of random sphere’ 문제 자체가 단순한 것이 아니어서, 이를 위해서는 사용자께서 아래의 링크에서 다루어진 내용처럼 필요한 알고리듬을 찾으시고, 각 구의 중심점과 크기에 대한 데이타를 구하는 방법을 저희에게 제시해주시면 추가적으로 도움을 드릴 수 있습니다.

http://uk.mathworks.com/matlabcentral/newsreader/view_thread/96626

만약, 구조물이 아주 많지 않고 직접 그 위치를 지정할 수 있는 정도라면 아무런 어려움 없이 진행을 할 수가 있습니다.


#3

@skim께서 답변해주신 것 처럼, packing에 대한 알고리즘이 있으면 FDTD Solutions의 스크립트를 통해서 이 구조를 구현할 수 있습니다. 여기에 첨언을 드리자면, 문성철님께서 혹시 solidworks와 같은 3D CAD 툴을 사용하실 수 있다면, 실라카 패킹의 형상을 직접 모델링하시고 (particle의 사이즈가 20nm라면 20mm로 디자인을 하시면 됩니다.), 모델 파일을 stl 포맷으로 exporting 합니다. 그런 다음, FDTD Solutions에서 stl 파일을 import 하실 때 scale을 1e-9로 설정해 주시면, 원하시는 scale로 형상을 import하실 수 있습니다. 물론, FDTD Solutions에서도 실리카의 형상을 모델링할 수 있습니다.

감사합니다.