極低温における屈折率

質問

大学で光デバイスの最適化(取り出し効率の向上、指向性、Ｑ値)をFDTDを用いた電磁解析を行っています。
シミュレーションを行う上で、計算領域にある物質に屈折率(複素屈折率)を与えるのですが、その値のは室内の実験における屈折率の測定によるものです。(論文の値を使ってます)
極低温(３０Ｋ以下)でその光デバイスを使う場合においても、シミュレーションの妥当性は保てるのでしょうか？

言い換えれば、室温における複素屈折率は、極低温にすることで、変化するのかということです。それがシミュレーションにどれくらいの影響を与えるのか。場合によっては、シミュレーションの妥当性が崩れてしまうのか。良かったら教えてください。

説明が下手ですみません。

回答No.1

kt1965 · ベストアンサー

回答しておきます。

その素材の「屈折率」を測定してみないと何ともいえません。極低温領域で、その物質の結晶間において、どんな風に電子雲が振舞うのか？や結晶状態が変化するのか？などの要素が絡んでくるはずです。

実際に、室温領域では見られなかった物質でも、極低温領域の一部の物質では偏光が見られます。逆に、室温領域で偏光が見られた物質でも、極低温領域では偏光が見られないなどの現象は一部ですが測定されています。

よって、一番妥当と思われるモデルは、その物質の低温屈折率を測定した上で処理したほうが良いでしょう。

では。

お礼

興味深い解答をありがとうございます。
やはり、自分が行っているシミュレーションの妥当性はほとんどないと考えていいと思いました。
シミュレーションをやるなら、実際に測定を行って、シミュレーションと測定結果の相互関係をとるのが普通だと思います。
私はこの測定をフォトルミネッセンス(以下PL）測定で行っています。PL測定は低温で行っているので、低温における物理現象をシミュレーションする必要があるんじゃないかと薄々感じておりました。
回答者様(kt1965)の意見で、やはり、このままではだめだと思いました。極低温における光学定数を測定できるのか調べてみたいと思います。