Численное моделирование уравнений Максвелла с дисперсными материалами

Разработан комплекс программ EMWSolver3D для численного решения системы трехмерных уравнений Максвелла FDTD методом. При численном решении используется аппроксимация уравнений Максвелла в интегральной форме на сетке Йее. Возможно решение задач в ограниченной и бесконечной областях с использованием поглощающего слоя UPML. Для исследования сред с отрицательной диэлектрической и магнитной проницаемостями в комплекс включена дисперсная модель материалов. Комплекс включает в себя модули решения как для однопроцессорных систем, так и для суперкомпьютера IBM BlueGene /P, позволяющие производить вычисления на сетках порядка 400 длин волн по каждому направлению. С помощью комплекса EMWSolver3D получены параметры поглощающего слоя, влияющие на точность решения, при которых отражение на границе мало и не влияет на распределения электромагнитного поля в расчетной области. Приведены расчеты падения плоской волны на слой метаматериала. Показано появление плазмонных волн на границе метаматериала при малых углах падения плоской волны.