楊利霞、鄭召文、施衛東、殷紅成、韋笑編著的這本《等離子體介質電磁特性時域有限差分方法及應用》共12章。第1章為簡要介紹FDTD方法的基本原理，第2章～第6章主要討論NPML吸收邊界及其截斷等離子體色散介質改進形式，並將UPML吸收邊界條件推廣應用於截斷色散等離子體介質；第7章主要利用第2章基於拉氏變換的FDTD方法分析非時變等離子體中電磁波的散射特性；第8章主要討論一種等離子體薄塗層電磁散射的SIBCs-FDTD方法；第9章主要利用第2章的時域方法分析時變等離子體的電磁特性；第lO章和**1章主要利用前面的方法分析一維和二維(含空變)等離子體光子晶體的帶隙特性；**2章主要分析周期金屬納米結構表面等離子體激元的相關特性。

復雜色散介質的電磁特性問題，特別是等離子體 介質的研究是當前國內外研究的前沿熱點之一，其研 究對國家民用和國防應用領域具有重要價值。目前研 究復雜等離子體介質主要的數值方法是時域有限差分 (FDTD)方法。楊利霞、鄭召文、施衛東、殷紅成、韋 笑編著的這本《等離子體介質電磁特性時域有限差分 方法及應用》主要在前人研究FDTD方法的基礎上提出 了一種基於拉氏變換的FDTD方法，應用該方法分析了 非時變及時變等離子體電磁特性。研究了FDTD方法中 NPML吸收邊界及其截斷等離子體色散介質改進形式， 並將UPML吸收邊界條件推廣應用於截斷色散等離子體 介質。提出了一種等離子體薄塗層電磁散射的 SIBCs-FDTD方法。利用前面的方法分析了一維和二維 (含空變)等離子體光子晶體的帶隙特性及周期金屬納 米結構表面等離子體激元的相關特性。 本書可供高／等院校和科研院所的電磁場與微波 技術、無線電物理、電波傳播、計算電磁學等專業及 研究方向上的研究生、學科教師和科研工作者參考和 使用。

第1章 FDTD基本原理
1.1 麥克斯韋方程組及其離散化
1.2 FDTD基本點及基本計算區
1.3 數值穩定性
參考文獻
第2章 等離子體電磁特性的時域算法
2.1 一維等離子體FDTD算法
2.1.1 磁化等離子體的FDTD算法
2.1.2 CDlT-FDTD算法
2.1.3 LTJEC-FDTD算法
2.1.4 算例驗證
2.1.5 非磁化等離子體的FDTD算法
2.2 三維等離子體FDFD算法
2.2.1 磁化等離子體的FDTD算法
2.2.2 非時變磁化等離子體的FDFD算法
2.2.3 非時變磁化等離子體的FDTD算法的數值驗證
2.2.4 時變磁化等離子體的FDTD算法
2.2.5 時變磁化等離子體的FDTD算法的數值驗證
2.2.6 非磁化等離子體的FDTD算法
參考文獻
第3章 截斷普通介質NPML吸收邊界
3.1 NPML方法
3.1.1 NPML方法的提出
3.1.2 電磁波在NPML吸收邊界中的傳輸特性
3.1.3 基於拉伸坐標繫的NPML吸收邊界正確性驗證
3.1.4 NPML吸收邊界中不同區域的處理
3.2 截斷普通介質的一維NPML吸收邊界條件
3.3 截斷普通介質的二維NPML吸收邊界條件
3.4 截斷普通介質的三維NPML吸收邊界條件
3.4.1 普通介質的FDTD遞推式
3.4.2 三維NPML吸收邊界FDTD離散式的推導
3.4.3 算例驗證與分析
參考文獻
第4章 截斷色散介質NPML吸收邊界
4.1 截斷等離子體的一維M-NPML吸收邊界條件
4.1.1 等離子體的一維FDTD遞推式
4.1.2 基於拉普拉斯變換原理的電流密度FDTD迭代式
4.1.3 截斷等離子體的一維M-NPML吸收邊界遞推式
4.1.4 算例驗證與分析
4.2 截斷等離子體的二維M-NPML吸收邊界條件
4.2.1 等離子體的二維FDTD公式
4.2.2 截斷等離子體的二維M-NPML吸收邊界的公式
4.2.3 算例驗證與分析
4.3 截斷磁化等離子體的三維M-NPML吸收邊界條件
4.3.1 磁化等離子體的三維FDTD公式
4.3.2 截斷等離子體的三維M-NPML吸收邊界公式
4.3.3 算例驗證與分析
參考文獻
第5章 截斷各向異性介質NPML吸收邊界
5.1 NPML吸收邊界截斷半空間各向異性介質原理
5.2 截斷半空間各向異性介質的一維NPML吸收邊界條件
5.2.1 各向異性介質的一維FDTD遞推式
5.2.2 截斷各向異性介質的一維NPML吸收邊界FDTD電場分量遞推式
5.2.3 截斷各向異性介質的一維NPML吸收邊界FDTD磁場分量遞推式
5.2.4 截斷各向異性介質的一維NPML吸收邊界FDTD拉伸變量遞推式
5.2.5 截斷半空間各向異性介質算例分析
5.3 截斷各向異性介質的二維NPML吸收邊界條件
5.3.1 各向異性介質的二維FDTD遞推式
5.3.2 截斷各向異性介質的二維TE波NPML吸收邊界遞推式
5.3.3 截斷各向異性介質的二維TM波NPML吸收邊界遞推式
5.3.4 截斷各向異性介質的二維NPML吸收邊界算例分析
5.4 截斷各向異性介質的三維NPML吸收邊界條件
5.4.1 各向異性介質的三維時域差分方程
5.4.2 截斷各向異性介質的三維NPML吸收邊界：電場迭代式
5.4.3 截斷各向異性介質的三維NPML吸收邊界：磁場迭代式
5.4.4 NPML中輔助方程的FDTD迭代式及不同區域的處理
5.4.5 數值算例驗證
參考文獻
第6章 色散介質M-UPML吸收邊界
6.1 等離子體中麥克斯韋方程組
6.2 等離子體M-UPML吸收邊界理論
6.2.1 M-UPML吸收邊界電場公式
6.2.2 M-UPML吸收邊界磁場公式
6.3 卷積處理及公式離散
6.3.1 卷積處理
6.3.2 FDTD離散公式
6.4 算法驗證與分析
6.4.1 一維算例驗證
6.4.2 三維算例驗證
參考文獻
第7章 非時變等離子體中電磁波的電磁散射特性
7.1 非磁化等離子體電磁散射特性
7.1.1 不同等離子體踫撞頻率下電磁散射特性分析
7.1.2 不同等離子體頻率下電磁散射特性分析
7.2 磁化等離子體電磁散射特性
7.2.1 不同等離子體踫撞頻率下電磁散射特性分析
7.2.2 不同等離子體頻率下電磁散射特性分析
參考文獻
第8章 等離子體薄層塗覆導體目標磁散射的SIBCs-FDTD方法
8.1 並置SIBCs-FDTD方法
8.1.1 表面阻抗邊界條件在FDTD方法中的運用
8.1.2 並置節點原理的提出
8.2 電磁波垂直入射到塗覆導體的並置SIBCs-FDTD方法
8.2.1 塗覆導體的時域表面阻抗邊界條件
8.2.2 表面阻抗邊界條件在FDTD方法中的實現
8.2.3 電磁波垂直入射到塗覆導體的數值算例
8.3 電磁波斜入射到塗覆導體的並置SIBCs-FDTD方法
8.3.1 電磁波斜入射到塗覆導體的時域表面阻抗表達式
8.3.2 並置節點表面阻抗邊界條件公式在FDTD中的實現
8.3.3 平行極化電磁波斜入射到塗覆導體一維算例的驗證
8.3.4 垂直極化電磁波斜入射到塗覆導體一維算例的驗證
8.4 非磁化等離子體塗覆金屬目標的並置SIBCs-FDTD方法
8.4.1 金屬表面塗覆非磁化等離子體薄塗層的表面阻抗模型
8.4.2 表面阻抗邊界條件公式在時域中的推導
8.4.3 三維並置節點SIBCs-FDTD迭代公式
8.4.4 算例驗證與分析
參考文獻
第9章 時變等離子體中電磁波電磁特性
9.1 一維瞬變等離子體的算法驗證與數值分析
9.1.1 一維瞬變等離子體電磁特性解析解的推導
9.1.2 FDTD算法驗證與數值分析
9.2 一維緩變磁化等離子體的算法驗證與數值分析
9.2.1 一維緩變等離子體電磁特性的理論分析
9.2.2 FDTD算法驗證與數值分析
9.3 一維復雜變化等離子體的算法驗證與數值分析
9.3.1 一維復雜變化等離子體電磁特性的理論分析
9.3.2 算法驗證與數值分析
9.4 一維部分填充時變等離子體對電磁波的頻域影響
9.4.1 部分填充非時變等離子體
9.4.2 部分填充瞬變等離子體
9.4.3 部分填充復雜時變非磁化等離子體
9.4.4 部分填充復雜時變磁化等離子體
9.5 三維諧振腔中填充時變等離子體後的特性
9.5.1 瞬變非磁化等離子體情形
9.5.2 瞬變磁化等離子體情形
9.5.3 緩變非磁化等離子體情形
9.5.4 緩變磁化等離子體情形
9.6 時變等離子體目標的電磁散射特性分析
9.6.1 時變非磁化等離子體球的電磁散射特性
9.6.2 時變磁化等離子體球的電磁散射特性
9.6.3 時變非磁化等離子體塗覆金屬球的電磁散射特性
9.6.4 時變磁化等離子體塗覆金屬球的電磁散射特性
9.6.5 時變非磁化等離子體塗覆導彈的電磁散射特性
9.6.6 時變磁化等離子體塗覆導彈的電磁散射特性
參考文獻
**0章 一維等離子體光子晶體帶隙特性
10.1 一維垂直入射等離子體光子晶體
10.1.1 一維垂直入射等離子體光子晶體的模型
10.1.2 非磁化等離子體光子晶體的帶隙特性
10.1.3 磁化等離子體光子晶體的帶隙特性
10.2 一維斜入射等離子體光子晶體
10.2.1 一維斜入射等離子體光子晶體的模型
10.2.2 斜入射情況的修正FDTD方法
10.2.3 非磁化等離子體光子晶體的帶隙特性
10.2.4 磁化等離子體光子晶體的帶隙特性
10.3 ωp(z)的空變函數關繫式和圖形
10.4 一維垂直入射空變等離子體光子晶體的帶隙特性
10.4.1 一維垂直入射空變等離子體光子晶體的模型
10.4.2 非磁化等離子體光子晶體的帶隙特性
10.4.3 磁化等離子體光子晶體的帶隙特性
10.5 一維斜入射空變等離子體光子晶體的帶隙特性
10.5.1 一維斜入射空變等離子體光子晶體的模型及數值分析
10.5.2 一維斜入射空變等離子體光子晶體的FDTD算法
10.5.3 非磁化等離子體光子晶體的帶隙特性
10.5.4 磁化等離子體光子晶體的帶隙特性
參考文獻
**1章 二維等離子體光子晶體帶隙特性
11.1 周期邊界條件
11.1.1 Floquet定理
11.1.2 FDTD／PBC規則
11.1.3 新型周期邊界法
11.2 二維垂直入射等離子體光子晶體帶隙特性
11.2.1 二維等離子體光子晶體的模型
11.2.2 背景為普通介質的PPC帶隙研究
11.2.3 背景為等離子體的PPC帶隙研究
11.3 二維斜入射等離子體光子晶體帶隙研究
11.3.1 二維斜入射等離子體光子晶體的模型及參數
11.3.2 斜入射情況等離子體光子晶體帶隙研究
11.4 二維空變等離子體光子晶體的帶隙特性
11.4.1 二維等離子體光子晶體的模型及參數
11.4.2 散射體為矩形時非磁化空變等離子體光子晶體的帶隙特性
11.4.3 散射體為矩形時磁化空變等離子體光子晶體的帶隙特性
11.4.4 散射體為圓形時非磁化空變等離子體光子晶體的帶隙特性
11.4.5 散射體為圓形時磁化空變等離子體光子晶體的帶隙特性
11.4.6 散射體為橢圓形時非磁化空變等離子體光子晶體的帶隙特性
11.4.7 散射體為橢圓形時磁化空變等離子體光子晶體的帶隙特性
參考文獻
**2章 周期金屬納米結構表面等離子體激元
12.1 周期結構的金屬納米粒子陣列透射譜
12.1.1 金屬色散介質的FDTD迭代式推導
12.1.2 數值驗證
12.l.3 計算模型
12.1.4 金屬納米粒子陣列透射譜
12.1.5 引入缺陷的金屬納米粒子陣列透射譜
12.2 周期結構的薄膜太陽能電池光吸收效率
12.2.1 計算模型
12.2.2 仿真結果
12.2.3 綜合分析
參考文獻
附錄A
附錄B
附錄C
附錄D
附錄E 等效輸入阻抗公式推導
附錄F 基於平面波的散射矩陣方法
F.1 TMz波
F.2 TEz波