凝聚态物理 > 软凝聚态物理
[提交于 2020年7月29日
]
标题: 使用多次散射的蒙特卡罗模拟设计角度无关的结构颜色
标题: Designing angle-independent structural colors using Monte Carlo simulations of multiple scattering
摘要: 无序纳米结构在可见光波长尺度上具有相关性,可以表现出与角度无关的结构色。 这些材料可以在某些应用中替代染料,因为颜色可调且耐光漂白。 然而,设计具有预定颜色的纳米结构很困难,尤其是在应用(例如化妆品或显示器)需要特定组成材料时。 解决这一约束设计问题的一种通用方法是建模和优化:使用能够预测给定系统颜色的模型,在约束条件下优化模型参数以实现目标颜色。 为了使这种方法有效,模型必须做出准确的预测,这具有挑战性,因为无序纳米结构存在多重散射。 为了解决这个挑战,我们开发了一种蒙特卡洛模型,用于模拟球形颗粒或空洞无序排列中的光多重散射。 当考虑薄膜表面的粗糙度、粒子多分散性和组件的波长依赖性吸收时,该模型与测量结果有定量一致性。 与离散数值模拟不同,我们的模型是根据实验变量进行参数化的,简化了模拟与制造之间的联系。 为了展示这种方法,我们在实验系统中再现了雄性山蓝鸲(Sialia currucoides)的颜色,使用了规定的成分和一种易于制造的微结构。 最后,我们使用该模型找到了给定系统下与角度无关的结构色的极限。 这些结果使得在许多不同应用中能够采用工程设计方法来实现结构色。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.