基于時域有限差分法的石墨烯器件仿真算法
【學位單位】:華中師范大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2015
【中圖分類】:TQ127.11
【部分圖文】:
2N2邋FDTD的計算區(qū)域逡逑對于散射問題(本文中涉及到的主要問題),通常的做法是在仿真區(qū)域中引入總逡逑場/散射場邊界(連接邊界),如圖2.1所示。該連接邊界的引入將FDTD的計算區(qū)逡逑域劃分為怠場區(qū)和散射場區(qū)P1L因此可W在邊界處放置激勵點或入射波使入射波的逡逑加入更為簡單且能控制傳播方向與區(qū)域。很據(jù)等效原理,只需要存儲FDTD計算過逡逑程中的數(shù)據(jù)存儲進界(輸出邊界)處的近場值即可推導出遠場值,從而實現(xiàn)近遠場逡逑變換。逡逑除連接邊界外,在仿真中還需要設置吸收邊界(截斷邊界)。吸收邊界的設定將逡逑有助于計算區(qū)域的限定,從而可1^>1在有限的計算區(qū)域中模擬無限的電磁空間1221在逡逑本文的化真中將使用Mur邊界作為吸收邊界條件。逡逑5逡逑
—4Wr-)2邋.邋cos邋2開"ct邐(公式邋2.12)逡逑其中/c為調制后的中屯、頻率點,調制后的時域與頻域波形分別如圖2.3和圖2.4逡逑所示。從圖2.3中可看到高斯脈沖的中也頻率點己經(jīng)由0邋Hz調制到了5邋THz。在逡逑實際運用時,可W根據(jù)仿真需要調整時延參數(shù)t0和脈沖寬度參數(shù)T,從而調整脈沖逡逑發(fā)起時間和所覆蓋的仿真頻段。逡逑如上所述,如果將該激勵源在電場FDTD方程中引入則相當于電壓源激勵;若逡逑是在磁場FDTD方程中引入則相當于電流環(huán)激勵。逡逑2.3.2總場/散射場邊界逡逑在FDTD的應用中,總場/散射場邊界是被采用最多的激勵源引入方式。在本文逡逑所涉及到的的一維仿真中,為保證激勵源只向一個方向傳播,需要引入總場邊界條逡逑件。該邊界將計算區(qū)域劃分為總場區(qū)和散射場區(qū),將入射波限制在總場區(qū)內(nèi),在散逡逑射場區(qū)域只有散射波存在PW。因此截斷邊界處只有外向行波,滿足了階段邊界的吸逡逑收條件。逡逑10逡逑
其中巧nt為電場激勵源,在本文中即調制高斯脈沖。巧為相應介質的特征阻抗。在逡逑完成FDTD更新方程后,立即對邊界點處相應的場值進行更新,通過該方法可W實逡逑現(xiàn)總場/散射場邊界,仿真結果實現(xiàn)如圖2.5所示。逡逑■邐-邐;邐'邐I邐I邐■邐,邐—.邋I,逡逑20邋邐邐逡逑邐邐邐邋J逡逑邐邋17^逡逑,.八逡逑r邋'"八邐逡逑S邐ZIJ\.邐逡逑.'八邐逡逑5邐邋八邐逡逑邐逡逑1\邐逡逑—八邐逡逑IV邐逡逑01邐>邐1邐1邐1邐逡逑0邐2000邐4000邐6000邐跑00邐10000逡逑Space邋(AJ逡逑圖2.5自由空間電場值FDTD仿真結果圖逡逑11逡逑
【相似文獻】
相關期刊論文 前10條
1 周曉航;許旭;;石墨烯基電極材料的超級電容在軌道交通中的應用[J];新材料產(chǎn)業(yè);2017年02期
2 呂美嬌;;石墨烯基復合材料去除和檢測重金屬離子的研究進展[J];化學通報;2017年02期
3 展學成;鄒欣;馬好文;王斌;胡曉麗;孫利民;鄭云弟;;石墨烯基催化劑及其催化加氫應用研究進展[J];石化技術與應用;2017年02期
4 黃振旭;鄧振琪;裴先茹;;石墨烯材料的制備方法及應用研究進展[J];許昌學院學報;2017年02期
5 梁鵬舉;唐朝芳;王素玲;劉廷廷;馬洪坤;姜建輝;曾紅;;微波還原氧化石墨烯及其電化學電容性能研究[J];塔里木大學學報;2017年01期
6 李江燁;;福建省石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J];機電技術;2017年02期
7 向文麗;徐媛;祝菲霞;司民真;孫坤;;石墨烯的微波法快速制備及其降解羅丹明B性能的研究[J];云南大學學報(自然科學版);2017年04期
8 曹燁;卓錦新;鄒振東;佟景貴;邱國玉;;中國石墨資源形勢及其產(chǎn)業(yè)升級的出路——基于石墨烯的應用和發(fā)展趨勢的分析[J];現(xiàn)代化工;2017年07期
9 王雷;于飛;馬杰;;石墨烯基電極材料的設計和構建及其在電容去離子中的應用[J];物理化學學報;2017年07期
10 何博;潘宇飛;陸敏;;石墨烯基儲能材料的增材制造研究進展[J];材料導報;2017年13期
相關會議論文 前10條
1 王圣楠;王銳;張冬冬;曾麗金;王小偉;郭延軍;裘曉輝;;氧化/還原石墨烯的結構和局域電學性質研究[A];中國化學會第27屆學術年會第04分會場摘要集[C];2010年
2 吳子偉;呂曉萌;魏曉駿;馮偉;謝吉民;;納米鐵酸鉍/石墨烯復合催化體系的光催化性能研究[A];第十三屆全國太陽能光化學與光催化學術會議學術論文集[C];2012年
3 戰(zhàn)艷虎;孟艷艷;王杰;夏和生;;石墨烯/天然橡膠電致發(fā)熱材料的制備及性能的研究[A];2016年全國高分子材料科學與工程研討會論文摘要集[C];2016年
4 宋香蓮;宋力昕;張濤;;鎳薄膜在化學氣相沉積法生長石墨烯中的應用及研究[A];TFC'15全國薄膜技術學術研討會論文摘要集[C];2015年
5 王坤;錢靜;劉倩;;石墨烯基功能納米復合材料制備、組裝及電化學傳感研究[A];第十四屆全國有機電化學與工業(yè)學術會議暨中國化工學會精細化工專業(yè)委員會全國第182次學術會議會議論文摘要[C];2014年
6 趙帥;崔健;閆業(yè)海;;一種實現(xiàn)石墨烯表面修飾的系統(tǒng)化解決方案[A];2014年全國高分子材料科學與工程研討會學術論文集(下冊)[C];2014年
7 隋言慧;劉新;郭慧敏;孟長功;;氧化石墨烯上空缺結構的形成機理和穩(wěn)定性的第一性原理研究[A];中國化學會第十二屆全國量子化學會議論文摘要集[C];2014年
8 郭新立;;高質量石墨烯及其復合材料的制備與性能[A];第八屆中國功能材料及其應用學術會議摘要[C];2013年
9 木士春;;無定形碳化物氯化法:一種新的石墨烯可規(guī)模化制備方法[A];2014中國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇摘要集[C];2014年
10 李曉莉;喬曉粉;韓文鵬;譚平恒;;利用襯底拉曼模鑒別多層石墨烯層數(shù)至100層[A];第十八屆全國光散射學術會議摘要文集[C];2015年
相關重要報紙文章 前10條
1 本報記者 許紅洲;石墨烯產(chǎn)業(yè)化極富想象空間[N];經(jīng)濟日報;2016年
2 本報記者 王瓊杰;“1344”:做強石墨烯產(chǎn)業(yè)的必由之路[N];中國礦業(yè)報;2016年
3 本報記者 劉博;占領石墨烯技術開發(fā)的制高點[N];中國建材報;2016年
4 中國工業(yè)報記者 由慶祝;從“紅!避S入“藍海” 黑龍江石墨烯產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越發(fā)展[N];中國工業(yè)報;2016年
5 于海霞;黑龍江省出臺石墨烯產(chǎn)業(yè)“三年計劃”[N];中國礦業(yè)報;2016年
6 新華社記者 任瑋 蘇萬明;“秒充”時代離我們還有多遠?[N];科技日報;2015年
7 吳博峰;神奇石墨烯[N];中國消費者報;2016年
8 記者 侯云龍;石墨烯產(chǎn)業(yè)支持政策有望上半年出臺[N];經(jīng)濟參考報;2016年
9 侯云龍;政策有望落地 石墨烯商用可期[N];中國改革報;2016年
10 王迅;當石墨烯相逢鋰電池[N];中國有色金屬報;2016年
相關博士學位論文 前10條
1 鄭飛;功能化氧化石墨烯的制備及其與共軛聚合物的相互作用[D];山東大學;2017年
2 何冰;石墨烯的制備、表征及其性能的研究[D];北京化工大學;2014年
3 伊丁;石墨烯吸附與自旋極化的第一性原理研究[D];山東大學;2015年
4 劉勇;智能化及摻雜改性石墨烯的研究及應用[D];復旦大學;2014年
5 田正山;氧化石墨烯功能化應用研究[D];東南大學;2015年
6 陳建麗;氧化石墨烯的功能化及其衍生物、復合物的制備與性能研究[D];吉林大學;2013年
7 秦賽;鐵磁性石墨烯的制備與研究[D];東南大學;2016年
8 唐秀之;氧化石墨烯表面功能化修飾[D];北京化工大學;2012年
9 Mehboob Hassan;[D];東北師范大學;2019年
10 彭鵬;功能性二維材料的制備、表征和場效應性能調控研究[D];東北師范大學;2019年
相關碩士學位論文 前10條
1 徐笛;基于時域有限差分法的石墨烯器件仿真算法[D];華中師范大學;2015年
2 陳萌;納米氧化石墨烯對腫瘤細胞遷移能力的影響及其機制的研究[D];山東大學;2015年
3 于濤;石墨烯/水性聚氨酯納米復合材料的制備與性能研究[D];合肥工業(yè)大學;2013年
4 王艷;石墨烯導電薄膜的可控制備及導電性能研究[D];太原理工大學;2012年
5 李發(fā)亮;氧化石墨烯/聚乳酸復合材料的制備及其性能研究[D];東南大學;2016年
6 趙金風;改性還原氧化石墨烯復合材料的制備及其光催化性能研究[D];河北工業(yè)大學;2015年
7 畢娟娟;氧化石墨烯對尼古丁的吸附行為及其聯(lián)合毒理研究[D];蘭州大學;2014年
8 王夏烈;石墨烯和石墨烯/聚苯胺復合材料的制備[D];湘潭大學;2012年
9 王蓓娣;氧化石墨烯的功能化改性及應用研究[D];復旦大學;2012年
10 王舟;環(huán)氧樹脂/氧化石墨烯納米復合材料的制備和表征[D];北京化工大學;2010年
本文編號:2821730
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huagong/2821730.html