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多物理场分析
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  电子器件或系统实际工作状态往往由多种物理机制所控制,而且多种物理量会发生耦合。准确快速模拟多物理场是当前电磁计算研究热点之一。中心拟在以下方面开展研究。

光压力计算

  光照射到物体上,会产生压力,简称光压。当压力大小与物体质量相当时,光压会推动物体运动。利用光压,可使物体达到被钳的效果。移动光束可实现迁移物体的目的。此时光有被称为光镊。使用光镊可在显微镜下操控病毒、细菌以及细胞内的细胞器及细胞组分等,实现微小物体的移位或手术操作。

电磁波与纳米热效应计算

  电磁波照射物体,会发生热效应。这种效应有时是有害的、需要避免,例如IC电路,纳米天线等应用,热效应会影响器件或系统的工作性能。另一方面,纳米粒子/结构是可控的热源,在纳米流体力学、催化、成像和光谱学、信息存储与处理、热医疗和药物输送等等领域有着广泛应用。

电磁波与等离子体激元计算

  在太赫兹或光学波段,电磁场照射到纳米结构时,会激发出等离子体激元。利用等离子体激元的特性,可以实现很多很多奇异的物理现象,如负折射等。


当纳米金球形粒子间距不同时X-Z平面上的电场分布
 

代表性论文


[1]

Ming-Lin Yang, Kuan-Fang Ren, Ming-Jiang Gou, and Xin-Qing Sheng, “Computation of radiation pressure force on arbitrary shaped homogenous particles by multilevel fast multipole algorithm,” Optics Letters, vol. 38, no. 11, pp. 1784-1786, 2013/06/01, 2013.

[2]

Xiao-Min Pan, Ming-Jiang Gou, and Xin-Qing Sheng, “Prediction of radiation pressure force exerted on moving particles by the two-level skeletonization,” Opt. Express, vol. 22, no. 8, pp. 10032-10045, 21 Apr. 2014.

[3]

Xiao-Min Pan, Kai-Jiang Xu, Ming-Ling Yang, and Xin-Qing Sheng, “Prediction of metallic nano-optical trapping forces by finite element-boundary integral method,” Opt. Express, vol. 23, no. 5, pp. 6130-6144,9 Mar. 2015.

[4]

Da-Miao Yu, Yan-Nan liu, Fa-Lin Tian, Xiao-Min Pan, Xin-Qing Sheng,"Accurate thermoplasmonic simulationof metallic nanoparticles"Journal fo Quantitative Spectroscopy Radiative Transfer,vol.187, pp. 150–160 ,January 2017

[5]

Kai-Jiang Xu, Xiao-Min Pan, Ren-Xian Li, Xin-Qing Sheng,"Fast and Accurate Algorithm for Repeated Optical Trapping Simulations on Arbitratily Shaped Particles Based on Boundary Element Method"Journal fo Quantitative Spectroscopy Radiative Transfer