comsol计算二维正方晶格光子晶体能带和陈数
使用 **"全局矩阵求解"** 或 **"参数化扫描"** 结果绘制频率 \( \omega \) 随 \( \mathbf{k} \) 的变化曲线。- 添加 **"频域"** 研究,频率范围覆盖感兴趣的能带(例如 \( \omega a/2\pi c \) 在0到1之间,\(a\)为晶格常数)。- 在 **"参数化扫描"** 中添加 \( k_x \) 和 \( k_y \) 的扫描参数(覆盖布
### **1. 二维光子晶体能带计算**
#### **步骤1:建模**
- 选择 **"波动光学" → "频域"** 研究类型。
- 在二维工作平面中构建光子晶体单元晶格(如六边形、正方形等),设置介质柱或空气孔的周期性排列(如介质柱材料为Si,背景为空气)。

#### **步骤2:设置周期性边界**
- 使用 **Floquet周期性边界条件**:
- 在边界设置中,定义 **周期边界对**(如对边)。
- 设置布洛赫波矢 \( \mathbf{k} \) 的参数化扫描(如沿不可约布里渊区边界路径 Γ→X→M→Γ)。
#### **步骤3:定义频域研究**
- 添加 **"频域"** 研究,频率范围覆盖感兴趣的能带(例如 \( \omega a/2\pi c \) 在0到1之间,\(a\)为晶格常数)。
- 在 **"参数化扫描"** 中添加 \( k_x \) 和 \( k_y \) 的扫描参数(覆盖布里渊区路径)。
#### **步骤4:后处理能带图**
- 使用 **"全局矩阵求解"** 或 **"参数化扫描"** 结果绘制频率 \( \omega \) 随 \( \mathbf{k} \) 的变化曲线。
- 通过 **"数据集" → "参数化扫描"** 导出数据,用MATLAB/Python绘制能带。
---原文
复现
### **2. 陈数计算(Chern Number)**
陈数是贝里曲率在布里渊区的积分,计算步骤如下:
#### **步骤1:计算贝里联络(Berry Connection)**
在COMSOL中需通过后处理脚本(如MATLAB LiveLink)提取本征场的相位信息。
#### **步骤2:计算贝里曲率(Berry Curvature)**
具体的陈数计算相关文件请下载zip文件
参考文献在zip文件中
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