Schnelles Prototyping und hochpräzise Simulationen reduzieren die Abhängigkeit von kostspieligen und zeitaufwändigen experimentellen Prototypen und führen zu einer schnelleren Bewertung von Designkonzepten. Die Kombination von experimentellen Ergebnissen und theoretischen Berechnungen ist hilfreich, um die damit verbundenen grundlegenden Eigenschaften genau zu verstehen:

1) Unsere Gruppe verwendet FDTD-Lösungen zu verschiedenen Themen, von der grundlegenden Photonik bis zu photoelektronischen Anwendungen in der Wasserspaltung und SERS. Zum Beispiel haben wir die Oberflächenplasmonresonanzeigenschaften geordneter Nanopartikel-Arrays untersucht und die Simulationsergebnisse (das elektrische Feld um das Nanopartikel und der normalisierte Streu- und Absorptionsquerschnitt) stimmen sehr gut mit dem Experiment überein (ACS Nano 2015, 9, 4583).

2) Wir verwenden COMSOL Multiphysics auch, um komplexe Systeme zu untersuchen, die mehrere Physik kombinieren. Zum Beispiel haben wir die E-Feld-Verteilungen in Al-Folien im sehr frühen und stationären Stadium der Anodisierung simuliert, um den Bildungsmechanismus des binodisch-anodischen Aluminiumoxid-Templats mit Poren zu beleuchten (Nature Nanotechnology 2017, 12, 244).

3) Berechnungen nach dem ersten Prinzip werden verwendet, um die elektronischen und photonischen Eigenschaften von Halbleiternanostrukturen zu untersuchen. Zum Beispiel First-Principles-Berechnungen mit einfachen Supercell-Slab (SS) -Modellen zur Untersuchung von ZnO-NW- (1010) und (0001) -Oberflächen ("Räumliche Verteilung neutraler Sauerstofffehlstellen auf ZnO-Nanodrahtoberflächen: Eine Untersuchung, die konfokale Mikroskopie und First-Principles-Berechnungen kombiniert ", J. Appl. Phys. 2013, 114, 034901. Diese Arbeit war der am häufigsten zitierte Artikel unter über 4000 JAP-Artikeln, die 2013 veröffentlicht wurden.