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研究生: 游莉婷
Yu, Li-Ting
論文名稱: 層狀金屬超穎材料之電子束引發輻射特性
Electron induced radiation in metal-dielectric multilayers
指導教授: 藍永強
Lan, Yung-Chiang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 光電科學與工程學系
Department of Photonics
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 43
中文關鍵詞: 契忍可夫輻射表面電漿多層膜
外文關鍵詞: Cherenkov radiation, metal-dielectric multilayer, Meep
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  • 當一帶電粒子以超過光速在此介質中的速度經過一介質時,會發出輻射,此幅射即為契忍可夫幅射,隨著經過的介質特性不同,契忍可夫幅射的特性也會隨之改變。

    本論文透過模擬軟體Meep來模擬不同的電子束能量下,多層膜中的契忍可夫幅射的群速度及相速度的角度變化關係。比較傅立葉轉換後得到的頻譜及透過色散關係算出的能帶圖之間的關係,並期望以此推算出不同能量區間的契忍可夫幅射特性。

    An electron beam passing through a medium with the speed faster than the phase velocity of the light in the medium will emit the Cherenkov radiation. Recently, the Cherenkov radiation in metal gratings, in negative refraction index medium, and in metal film are also observed.

    In this work, the Cherenkov radiations in metal-dielectric multilayers are investigated by finite-difference-time-domain (FDTD) simulation. The metal-dielectric multilayers have an anisotropic relative permittivity and hence the wave propagation properties in longitudinal and parallel directions are different from each other. The threshold energy of electron beam, the frequency ranges, the propagation directions and the angles of Cherenkov radiations in metal-dielectric multilayers strongly depend on metal-dielectric multilayers band structures.

    口試合格證明I 中文摘要 II 英文摘要 Ⅲ 誌謝 XI 目錄 XII 圖目錄 XIV 第一章 簡介 1.1 表面電漿簡介…………………………………………………………………1 1.2 契忍可夫輻射簡介……………………………………………………………2 1.3 多層膜簡介……………………………………………………………………4 第二章 表面電漿子效應 2.1 表面電漿概述…………………………………………………………….……7 2.2 Drode model介紹………………………………………………………………7 2.3 介電質與金屬接面(IM)的表面電漿模態………………………………….…9 2.4 表面電漿子激發方式………………………………………………………...12 第三章 模擬方法─有限時域差分法(FDTD) 3.1 馬克斯威爾方程式(Maxwell’s Equations)……………………………….…14 3.2 Yee網格……………………………………………………………………….16 3.3 穩定條件(Courant Condition)………………………………………………18 3.4 吸收邊界Perfect Matched Layer(PML)………………………………….…19 3.5 Meep簡介……………………………………………………………….……20 第四章 契忍可夫輻射模擬 4.1 契忍可夫輻射之模擬…………………………………………………….…..21 4.2 多層膜結構的尺寸與設定…………………………………………………...22 4.3 多層膜中契忍可夫輻射……………………………………………………...23 第五章 結論……………………………………………………………………….35 參考文獻…………………………………………………………………..……….36 附錄一、Meep輸入檔………………………………………………………..……37

    [1] R. H. Ritchie, Plasma Losses by Fast Electrons in Thin Filmss, Phys. Rev.
    106(5):874-881, 1957
    [2] 邱國斌、蔡定平,金屬表面電漿簡介,物理雙周刊,第二十八卷,第二期,
    p.472~p.485,2006
    [3] B. J. Wogsland, Cherenkov Radiation, 2006
    [4] J. K. So, J. H. Won, M. A. Sattorov, S. H. Bak, Kyu-Ha Jang, Gun-Sik Park, D.
    S. Kim, and F. J. Garcia-Vidal, Cherenkov radiation in metallic metamaterials,
    Appl. Phys. Lett.97, 151107, 2010
    [5] A. Yariv, P. C. Yeh, Photonics 6th, pp.539-552
    [6] W. L. Bames, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Surface plasmon subwavelength
    optics, Nature, Vol.424, pp.824-830, 2003
    [7] R. Heinz, Surface Plasmons on smooth and Rough Surfaces and Rough Surfaces
    and on Gratings, Springer, USA, pp.73-90, 1986
    [8] 葛德彪、闫玉波,電磁時域有限差分方法(第二版),西安電子科技大學出
    版,pp.19,2005
    [9] 藍永強、邱行偉,電漿模擬,物理雙月刊,第二十八卷,第二期,pp.498,
    2006
    [10] B. H. Cheng, K. J. Chang, Y. C. Lan, and D. P. Tsai, Sci. Rep. 5, 7996 ,2015

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