SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

onr:"swepub:oai:DiVA.org:lnu-81957"
 

Sökning: onr:"swepub:oai:DiVA.org:lnu-81957" > Topology and shape ...

Topology and shape optimization of plasmonic nano-antennas

Wadbro, Eddie (författare)
Umeå universitet,Institutionen för datavetenskap,Umeå university, Sweden
Engström, Christian (författare)
Umeå universitet,Institutionen för matematik och matematisk statistik,Umeå university, Sweden
 (creator_code:org_t)
Elsevier, 2015
2015
Engelska.
Ingår i: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. - : Elsevier. - 0045-7825 .- 1879-2138. ; 293, s. 155-169
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Metallic nano-antennas are devices used to concentrate the energy in light into regions that are much smaller than the wavelength. These structures are currently used to develop new measurement and printing techniques, such as optical microscopy with sub-wavelength resolution, and high-resolution lithography. Here, we analyze and design a nano-antenna in a two-dimensional setting with the source being a planar TE-polarized wave. The design problem is to place silver and air in a pre-specified design region to maximize the electric energy in a small given target region. At optical frequencies silver exhibits extreme dielectric properties, having permittivity with a negative real part. We prove existence and uniqueness of solutions to the governing nonstandard Helmholtz equation with absorbing boundary conditions. To solve the design optimization problem, we develop a two-stage procedure. The first stage uses a material distribution parameterization and aims at finding a conceptual design without imposing any a priori information about the number of shapes of components comprising the nano-antenna. The second design stage uses a domain variation approach and aims at finding a precise shape. Both of the above design problems are formulated as non-linear mathematical programming problems that are solved using the method of moving asymptotes. The final designs perform very well and the electric energy in the target region is several orders of magnitude larger than when there is only air in the design region. The performance of the optimized designs is verified with a high order interior penalty method.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Maskinteknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Mechanical Engineering (hsv//eng)
NATURVETENSKAP  -- Matematik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Mathematics (hsv//eng)

Nyckelord

Nano-antennas
Plasmonics
Topology optimization
Shape optimization
Mathematics
Matematik

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Wadbro, Eddie
Engström, Christ ...
Om ämnet
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Maskinteknik
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Matematik
Artiklar i publikationen
Computer Methods ...
Av lärosätet
Linnéuniversitetet
Umeå universitet

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy