利用軸對稱有限差分時域法分析氧化鋅柱與石墨烯薄片之共振

摘要

六邊形共振腔具有特別的迴廊與準迴廊模態，靠的是電磁波在腔內的全反射將之侷限在內，固有相當高的品質因子。在本模擬室過去已經分別有人用整個六邊形來模擬氧化鋅與石墨烯，不過在這樣的情況下，會有兼併態而無法分辨(前人有些模態因為這樣只有找到兼併態的混合形式，無法分離)。由於六邊形具有特殊的對稱性，可以利用其特性將計算空間縮小，並將簡併態分開處理。本論文將此六邊形結構沿X Y軸對切，只模擬四分之一的範圍，利用PEC/PMC(完美理想電/磁導體)處理軸對稱簡併模態，並進而重建整個模態。本次模擬所模擬的材料有氧化鋅晶柱，其共振腔可以將之模擬為一個二維介電物質，其原理較為簡單，我們分析其低階數模態到第20階，並且與推得的迴廊理論模態做比較。接下來是石墨烯六邊形奈米尺度片狀共振腔，其靠的是表面電漿的模態，因此其具有最短可允?的波長，其波長對應折射率的變化相當大，且波長遠大於共振腔的大小，我們成?地得出其低階數模態到第10階，然而因其成因為表面電漿無法用氧化鋅全反射的方式解析理論模態，必須用局域性表面電漿模態來分析。總結本模擬成?地利用六邊形軸對稱的四分之一結構重建六邊形的模態，並且去除掉同模態不同對稱性的簡併態，未來可以用此方法模擬其他情況節省大量計算時間與簡化簡併態的模態分析。

獎項日期	2018 1月 30
原文	???core.languages.zh_ZH???
監督員	Shih-hui Chang (Supervisor)