非均匀非球形手征介质粒子对矢量波束的散射与应用研究

基本信息
批准号:61701382
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.50
负责人:尚庆超
学科分类:
依托单位:西安电子科技大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:屈檀,白靖,杨小锦,王万君,吴溪
关键词:
电磁散射彩虹散射广义LorenzMie理论手征介质辐射力与扭矩
结项摘要

As one of the research hotspots and difficulties of particles scattering in electromagnetics, research on scattering from inhomogeneous and non-spherical chiral particles by vector beams has important academic significance and application value. In generalized Lorenz-Mie theory regime, this project studies scattering theory of inhomogeneous and non-spherical chiral particles and its applications, by using the chiral cylinder, multilayered chiral sphere, multilayered chiral cylinder, and chiral spheroid as the particle model. The project will find analytical solutions to scattering of vector beams from chiral cylinder, multilayered chiral sphere, multilayered chiral cylinder, and chiral spheroid. Effects of chiral parameters, particle shape, size on scattering characteristics will be analyzed. Scattering of chiral objects with negative refractive indices and objects with chiral coating, rainbow scattering of chiral particles along and the retrieval of parameters, and radiation pressure and torque exerted on chiral particles by beams will be detailed researched. The regular pattern of interactions of beams with chiral particles will be expounded. The research production will provide theoretical supports for scattering of chiral meta-material, retrieval of chiral parameters, trapping and manipulation of chiral biological particles.

作为电磁领域粒子散射方向的研究热点和难点之一,非均匀、非球形手征介质粒子对矢量波束的散射研究具有重要的学术意义和应用价值;本项目拟在广义Lorenz-Mie理论框架内,以手征介质圆柱、分层手征介质球/柱以及手征介质椭球为模型,研究非均匀、非球形手征介质粒子的波束散射理论及应用;解决分层手征介质球/柱与手征介质椭球对波束散射的解析解问题,分析手征参数、粒子形状、尺寸等因素对手征介质粒子散射特性的影响;研究负折射率手征介质体及涂覆体的散射特性、手征介质粒子的彩虹散射与其参数反演、以及波束对分层手征介质球与手征介质椭球的辐射力与扭矩作用,揭示电磁/激光波束与手征介质粒子相互作用的物理规律;研究成果为人工手征超材料散射特性、手征材料电磁参数反演、激光波束对手征生物粒子的捕获与操控等研究提供理论支撑。

项目摘要

本项目在广义Lorenz-Mie理论框架内研究非均匀手征介质粒子对矢量波函数的散射及其应用。提出了一种迭代解析方法,解决了多层手征介质球形粒子的散射问题。可以通过迭代式计算分层手征介质球的散射场展开系数以及各区域的内场展开系数。分析了手征参数、粒子尺寸、层数等参数对散射的影响;研究了大尺寸手征介质球和大尺寸手征介质柱的彩虹散射现象,实验测量了蔗糖溶液液滴的彩虹散射,与理论计算的彩虹散射结构做了对比并进行了分析。计算并分析了矢量波束对分层手征介质粒子的辐射力与扭矩作用。以多层手征介质球为模型研究了渐变折射率手征介质球壳的散射特性。本项目的研究结果可以为手征超材料的散射特性、手征参数的测量与反演、手征生物粒子的捕获等研究提供理论支持。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
2

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

DOI:10.11999/JEIT210095
发表时间:2021
3

感应不均匀介质的琼斯矩阵

感应不均匀介质的琼斯矩阵

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804052
发表时间:2019
4

高压工况对天然气滤芯性能影响的实验研究

高压工况对天然气滤芯性能影响的实验研究

DOI:10.11949/0438-1157.20201260
发表时间:2021
5

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

DOI:10.13376/j.cbls/2021137
发表时间:2021

尚庆超的其他基金

相似国自然基金

1

非平面非均匀介质物体的电磁波束散射衍射特性分析与应用研究

批准号:60571028
批准年份:2005
负责人:窦文斌
学科分类:F0119
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
2

非球形粒子对有限波束的散射及在相多普勒中的应用

批准号:69671018
批准年份:1996
负责人:吴振森
学科分类:F0119
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
3

各向异性非球形粒子对厄米高斯波束的散射及扭矩研究

批准号:61308025
批准年份:2013
负责人:李正军
学科分类:F0506
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

复杂粒子体系对矢量有形波束的散射和应用

批准号:61571355
批准年份:2015
负责人:吴振森
学科分类:F0119
资助金额:67.00
项目类别:面上项目