● 二維金屬圓柱 (Metal Cylinder 2D)
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金屬圓柱 2D TM (Ex Ez Hy)
數值計算與理論解析解比較圖
二維TM 圓柱形結構的散射吸收頻譜模擬，並與理論解對照
首先模擬一個金屬圓柱 (Cylinder : metal),半徑200 nm (直徑 400 nm)介電質圓柱其散射吸收頻譜。
結構檔案加上邊界(使用FreeCAD)
參考 : 3D-CAD 範例 (流程簡介)
注意這裡展示單位可以互轉，因為FreeCAD預設的單位為 mm，然而載入風行時可以在 um, nm等互轉
如下圖使用FreeCAD繪製一圓柱
X軸為圓柱面方向、Y軸長度隨意(因為Y軸在選擇2D模擬時，會自動判斷為無窮長)
FreeCAD:
圓柱直徑: 0.4 mm = 400 um
邊界長度: 1 mm = 1000 um
設定參數
1. 設定 2D TM (Ex Ez Hy)
2. 定義總x,y,z長度相等於模型檔案，然後調整適當的各軸解析度
3. 匯入模型檔案
4. 確定模擬材料定義
5. 按【建立網格 Cad to Grids (Create)】按鈕建立模擬網格
FreeCAD
圓柱直徑: 0.4 mm = 400 um
邊界長度: 1 mm = 1000 um
FonSinEM
注意這X, Z length 邊界長度設定1000, 單位為 nm
則載入的模擬空間的圓柱面就會是 400 nm
(匯入風行的結構單位可以等比互轉)
*設定金屬材料色散的參數
參考網頁: 電,磁性材料模型(E,M Models)
選擇 雷達截面場 (TFSF-RCS) 計算散射吸收頻譜
最後檢查結構，按 輸出Output
數值計算與理論解析解比較圖
推薦一些可用的 Mie theory 對照程式及軟體
MieLab:
A Software Tool to Perform Calculations on the Scattering of Electromagnetic Waves by Multilayered Spheres
http://www.hindawi.com/journals/ijs/2011/583743/
Nmie:
https://nanohub.org/resources/8228
使用教學
這網站有許多免費程式，有FDTD、FEM、Ray tracing法、其中mie theory也很多
http://www.scattport.org/diogenes.iwt.uni-bremen.de/vt/scattport/index.php/light-scattering-software/mie-type-codes.html