Modele de drude lorentz

Le modèle de lorence ne prend en charge que la simulation 2D. Lorentz_Drude matériau qui couvre le modèle de lorence prend en charge la simulation 2D et 3D. L`approximation de la dispersion de fréquence de la permittivité des matériaux avec des fonctions analytiques simples est d`une importance fondamentale pour la compréhension et la modélisation de la réponse optique des matériaux et des structures résultantes. Dans le modèle généralisé de Drude-lorence, la permittivité est décrite dans le plan de fréquence complexe par un certain nombre de pôles simples ayant des pondérations complexes, qui est une approche physiquement pertinente et mathématiquement simple: par construction, il respecte la causalité, représente des résonances physiques du matériau, et peut être mis en œuvre facilement dans les simulations numériques. Nous rapmettons ici une méthode efficace d`optimisation de l`ajustement des données mesurées avec le modèle Drude-lorence ayant un nombre arbitraire de pôles. Nous montrons des exemples de telles optimisations pour l`or, l`argent et le cuivre, pour différentes gammes de fréquences et jusqu`à quatre paires de poteaux de lorence pris en compte. Nous fournissons également un programme de mise en œuvre de la méthode d`utilisation générale. Le modèle Drude considère que le métal doit être formé d`une masse d`ions chargés positivement à partir desquels un certain nombre d`électrons libres ont été détachés. On peut penser que ceux-ci sont devenus délocalisations lorsque les niveaux de Valence de l`atome sont entrés en contact avec le potentiel des autres atomes. [note 2] S`il vous plaît noter que dans d`autres conventions, utilisé par les ingénieurs, i est remplacé par − i (ou − j) dans toutes les équations, ce qui reflète la différence de phase par rapport à l`origine, plutôt que le retard au point d`observation voyageant dans le temps. La partie imaginaire indique que le courant se trouve derrière le champ électrique, ce qui se produit parce que les électrons ont besoin d`environ un temps τ pour accélérer en réponse à un changement dans le champ électrique. Ici, le modèle Drude est appliqué aux électrons; Il peut être appliqué à la fois aux électrons et aux trous; c.-à-d.

les porteurs de charge positive dans les semiconducteurs. Les courbes pour σ (ω) sont affichées dans le graphique. Le modèle Drude néglige toute interaction à longue distance entre l`électron et les ions ou entre les électrons. La seule interaction possible d`un électron libre avec son environnement est par des collisions instantanées. Le temps moyen entre les collisions ultérieures d`un tel électron est τ, et la nature du partenaire de collision de l`électron n`a pas d`importance pour les calculs et les conclusions du modèle Drude. [note 2] Historiquement, la formule Drude a d`abord été dérivée d`une manière incorrecte, à savoir en supposant que les porteurs de charge forment un gaz idéal classique. Arnold Sommerfeld a considéré la théorie quantique et étendu la théorie au modèle électronique libre, où les transporteurs suivent la distribution de Fermi – Dirac. Étonnamment, la conductivité prédit s`avère être le même que dans le modèle Drude, car il ne dépend pas de la forme de la distribution de vitesse électronique. Le modèle a été prolongé en 1905 par Hendrik Antoon lorence (et est donc aussi connu comme le modèle Drude-lorence) et est un modèle classique. Plus tard, il a été complété par les résultats de la théorie quantique en 1933 par Arnold Sommerfeld et Hans Bethe, conduisant au modèle Drude-Sommerfeld. L`équation de mouvement pour un électron classique lié de façon harmonique qui interagit avec un champ électrique est donnée par l`équation Drude – lorique, où est la fréquence naturelle de l`oscillateur et est la constante d`amortissement.