[發明專利]一種金黑薄膜吸收率計算模擬方法

有效

• 申請號: 202011504047.3
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112613173B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 楊蘇輝;郝燕;李卓;王欣;張金英
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 王穎

1.一種金黑薄膜吸收率計算模擬方法，其特征在于，包括：

步驟S1、根據預設參數構建金黑模型，所述金黑模型由多個團簇組成，所述團簇之間均勻分布，且所述團簇內部的金黑粒子呈現高斯分布；

步驟S2、根據所述團簇入射光的反射率和透過率，計算所述金黑模型的吸收率；

步驟S3、調整所述團簇間的排布方式，直至所述吸收率與實驗結果的誤差達到預期標準；

所述預設參數包括：金黑薄膜的厚度、金黑薄膜的質量密度、團簇直徑、以及金黑粒子的直徑；

當濺射壓強為50Pa時，濺射時間30分鐘，得到的團簇直徑為190nm，金黑薄膜的厚度為300nm；當濺射壓強為65Pa，濺射時間30分鐘時，得到的團簇直徑為390nm，金黑薄膜的厚度為500nm；當濺射壓強為80Pa，濺射時間為30分鐘時，得到的團簇直徑為560nm，金黑薄膜的厚度為710nm；

在濺射壓強50Pa，65Pa和80Pa下的質量密度分別為0.823cm^-3、0.679cm^-3和0.537gcm^-3；

在濺射壓強50Pa，65Pa和80Pa下的單個團簇金黑粒子的直徑為5nm-20nm；

在濺射壓強50Pa，65Pa和80Pa下的單個團簇內金黑粒子個數分別為164、952和2200。

2.如權利要求1所述的金黑薄膜吸收率計算模擬方法，其特征在于，所述金黑模型為：以單個團簇為基本重復單元，形成三乘三排列的九個團簇。

3.如權利要求2所述的金黑薄膜吸收率計算模擬方法，其特征在于，步驟2中，所述團簇上方和下方設置有完美匹配層；且所述團簇排列的四周設置周期性邊界。

4.如權利要求3所述的金黑薄膜吸收率計算模擬方法，其特征在于，在周期性排列的團簇上方設置有入射光源，所述入射光源包括從可見光0.3μm到中紅外12μm。

5.如權利要求4所述的金黑薄膜吸收率計算模擬方法，其特征在于，在所述入射光源上方設置有能量監測器，用于計算坡印廷矢量在光源上部能量監測器單位面積上的積分作為反射率；

在周期性團簇下方設置有能量監測器，計算坡印廷矢量在光源上部能量監測器單位面積上的積分作為透過率；

通過吸收率＝1-反射率-透過率，計算所述金黑模型的吸收率。

6.如權利要求2或5所述的金黑薄膜吸收率計算模擬方法，其特征在于，所述團簇間距的范圍小于團簇直徑且大于團簇直徑一半。

7.如權利要求2或5所述的金黑薄膜吸收率計算模擬方法，其特征在于，對所述金黑模型的團簇區域進行網格劃分，所述網格為4nm×3.2nm×4nm。

8.如權利要求1所述的金黑薄膜吸收率計算模擬方法，其特征在于，所述預期標準為誤差小于2％。