本論文は、Drudeモデルに基づく電磁散乱体におけるプラズマ周波数に対する電磁応答を効率的に計算する手法を提案している。従来の有限要素法(FEM)は高精度な解析が可能であるが、計算コストが高く、特に広範囲のパラメータ sweep には不向きであった。そこで本研究では、モデル縮約法の一つである縮小基底法(RBM)を用いることで、計算コストを大幅に削減しながら高精度な解析を実現する手法を提案する。
RBMは、高次元FEM空間を低次元近似空間に縮約することで、計算コストを削減する手法である。本論文では、プラズマ周波数をパラメータとして、greedy アルゴリズムを用いて最適な縮小基底を構築する手法を提案している。
提案手法の有効性を検証するため、プラズマ球、誘電体中のプラズマ円柱、結晶で覆われたプラズマ円柱など、様々な形状の散乱体に対して数値実験を行っている。その結果、提案手法はFEMと比較して計算コストを大幅に削減しながら、同等の精度を達成できることが示された。
本論文で提案されたRBMを用いた高速プラズマ周波数掃引法は、Drudeモデルに基づく電磁散乱体の解析において、計算コストと精度の両面において優れた性能を発揮する。この手法は、メタマテリアルやメタサーフェスの設計・最適化など、広範囲のパラメータ sweep を必要とする用途に特に有効であると考えられる。
他の言語に翻訳
原文コンテンツから
arxiv.org
深掘り質問