多層膜の吸収率

質問

多層膜（光の干渉を考えるような薄膜の多層膜）に光を照射したときに、どの層でどの程度発熱するのかを調べています。そのため、多層膜におけるエネルギー吸収率の求め方を考えています。

多層膜全体の、反射率、透過率の求め方は、例えば
http://www.nsg-ntr.com/TIME/opt.htm
にあるように、特性マトリックスを用いて計算できることは、何とか理解できました。
エネルギー反射率R、エネルギー透過率T、エネルギー吸収率Aの関係は、エネルギー保存則から、
R+T+A=1
の関係が成り立つでしょうから、吸収率Aが分かると考えているのですが、あくまで多層膜"全体"のエネルギー吸収率しか求まらない気がします。

求めたいのは、どの層で、どれだけの、エネルギー吸収が生じるのかということです。多層膜のなかで、屈折率の虚数部が大きい層、もしくは膜厚が大きい層では、他の層に比べてエネルギー吸収の度合いが大きい気がしますが、その求め方が分かりません。

そこで、質問なのですが、
●多層膜における、各層ごとのエネルギー吸収率は、そもそも求まるものでしょうか？
●各層ごとのエネルギー吸収率が求まるのならば、どのように求めればよいのでしょうか？

よろしくお願いいたします。

回答No.1

shintaro-2

>●多層膜における、各層ごとのエネルギー吸収率は、そもそも求まるものでしょうか？

任意の層間で反射を繰り返すので、各層の減衰係数をそれぞれの反射光線に乗じて、積分すれば一応吸収は計算できそうな気もしますが、

吸収して発熱した層から、他の層への熱伝導があると思うのですが、如何ですか？

薄膜ですので、その吸収よりも熱伝導の影響が大きいような気がします。

お礼

回答ありがとうございます（＾＾）

＞各層の減衰係数をそれぞれの反射光線に乗じて、積分
この方法、私も考えて試そうとしたのですが、光の干渉によって強めあったり、弱めあったりするのを、どのように式で表現するのか・・・というところで、つまずいております。
私の質問のリンク先のところで解説してある、位相膜厚をどのように組み込んだらいいのかな、と。
干渉を考えなくてよいなら、簡単なんですけど。。。

＞他の層への熱伝導
はい、考えております。
というより、熱解析のシミュレータを用いているので、その辺りはコンピュータが計算してくれてます。
ただ、現在シミュレーションにかけている多層膜では、膜厚の深さ方向に対して、温度に分布が生じている状態です（均一になっていない）。
やはり、各層でのエネルギー吸収（＝発熱）が知りたいところです。