FDTD3维半球结构建立

Question

想在半球结构上均匀覆盖一层金纳米球，能规定纳米球的间隙就最好了，用lumerical FDTD solution实现，应该可以用脚本实现，不要python

Answer 1

该回答引用ChatGPT
建立半球结构可以使用网格划分方法，将半球划分为多个小立方体，然后在每个小立方体内部计算电磁场。在每个小立方体内部，可以使用FDTD算法进行计算。以下是一个简单的FDTD算法的Python代码示例：

python
import numpy as np
# 定义常数
c = 299792458.0  # 光速
mu0 = np.pi * 4e-7  # 真空磁导率
eps0 = 8.854187817e-12  # 真空介电常数
# 定义模拟区域大小
nx = 100  # x方向网格数
ny = 100  # y方向网格数
nz = 100  # z方向网格数
dx = 1e-9  # x方向网格间距
dy = 1e-9  # y方向网格间距
dz = 1e-9  # z方向网格间距
dt = dx / (2 * c)  # 时间步长
# 定义电磁场数组
Ex = np.zeros((nx, ny, nz))
Ey = np.zeros((nx, ny, nz))
Ez = np.zeros((nx, ny, nz))
Hx = np.zeros((nx, ny, nz))
Hy = np.zeros((nx, ny, nz))
Hz = np.zeros((nx, ny, nz))
# 定义介质参数
eps_r = np.ones((nx, ny, nz))  # 相对介电常数
mu_r = np.ones((nx, ny, nz))  # 相对磁导率
# 定义边界条件
Ex[0, :, :] = 0
Ex[-1, :, :] = 0
Ex[:, 0, :] = 0
Ex[:, -1, :] = 0
Ex[:, :, 0] = 0
Ex[:, :, -1] = 0
Ey[0, :, :] = 0
Ey[-1, :, :] = 0
Ey[:, 0, :] = 0
Ey[:, -1, :] = 0
Ey[:, :, 0] = 0
Ey[:, :, -1] = 0
Ez[0, :, :] = 0
Ez[-1, :, :] = 0
Ez[:, 0, :] = 0
Ez[:, -1, :] = 0
Ez[:, :, 0] = 0
Ez[:, :, -1] = 0
Hx[0, :, :] = 0
Hx[-1, :, :] = 0
Hx[:, 0, :] = 0
Hx[:, -1, :] = 0
Hx[:, :, 0] = 0
Hx[:, :, -1] = 0
Hy[0, :, :] = 0
Hy[-1, :, :] = 0
Hy[:, 0, :] = 0
Hy[:, -1, :] = 0
Hy[:, :, 0] = 0
Hy[:, :, -1] = 0
Hz[0, :, :] = 0
Hz[-1, :, :] = 0
Hz[:, 0, :] = 0
Hz[:, -1, :] = 0
Hz[:, :, 0] = 0
Hz[:, :, -1] = 0
# 定义金纳米球位置和半径
x0 = 50  # 球心x坐标
y0 = 50  # 球心y坐标
z0 = 50  # 球心z坐标
r = 20  # 球半径
# 初始化电磁场
for i in range