Скин-эффект и отражательная способность золота

Я моделирую волновод в COMSOL, решателе FEM. Моя модель выглядит так (она похожа на стандартную геометрию квантового каскадного лазера):

Следовательно, существует очень тонкий (30 нм) слой золота, зажатый между двумя областями, состоящими из арсенида галлия ($\epsilon_r \simeq 13$). Когда я выполняю анализ моды около 3 ТГц (частота моего лазера,$\simeq 100 \mu m$), наиболее вероятная мода для распространения (наименьшие потери, соответствующий эффективный индекс моды) приведена ниже (здесь нанесена норма поля E):

Теперь я ожидал бы такого поведения, если бы слой золота между ними был достаточно толстым, потому что плазменная частота золота, согласно модели Друде, намного выше 3 ТГц. Коэффициент поглощения равен

и глубина скин-слоя, определяемая как$\delta = 2/ \alpha$, составляет около 40-50 нм на этой частоте. Следовательно, из-за скин-эффекта отражательная способность тонкого слоя золота будет очень низкой, и волна будет просачиваться в нижний слой.

Поле E проникает в золото, но очень быстро затухает. Это норма E в золотом слое (от 0 до 0,03 по оси Y), сильно увеличенная и скорректированная цветовая гамма (обратите внимание$|E_{max}|>300$по оригинальному сюжету):

Вот что я получил от поддержки:

Отражение, по-видимому, является результатом граничного условия сохранения нормального потока.$Dy_1=Dy_2$. Так как в золоте Er намного больше, чем в материале,$Ey_1<<Ey_2$. Однако тангенциальные компоненты электрического поля (которые действительно должны затухать после одной глубины скин-слоя) почти непрерывны по всей толщине золота.

Но когда я смотрю на ток смещения (компонент y), я получаю явно прерывистый график:

Я получил еще один ответ, комментируя этот вопрос:

Этот разрыв объясняется переходом между проводником и диэлектриком. Условие D1-D2=phos выводится из закона сохранения заряда, J1-J2=dt phos_s, где J1 и J2 представляют собой сумму токов смещения и проводимости. В случае, если проводимость в обоих доменах равна нулю, вы получаете закон сохранения электрического потока. При переходе через границу проводник-диэлектрик индукционный ток становится прерывистым, а значит, и ток смещения будет прерывистым. Ток смещения напрямую связан с плотностью потока. Таким образом, вы видите скачок нормальной составляющей потока. Если вы начертите emw.Ex или emw.Jy, вы увидите, что они непрерывны. Различные текущие компоненты (emw.Jiy, emw.Jdy) и emw.Dy будут дисконтными.

Если я правильно понимаю, это просто означает, что на границе раздела Au/GaAs будет происходить накопление заряда из-за существования перехода Шоттки.

Я ошибаюсь в своих предположениях, я неправильно понимаю скин-эффект, я замышляю не то? Если нет, то почему я получаю неправильный результат? С технической точки зрения сетка в программе достаточно мала, чтобы разрешить тонкий слой, так что это не может быть проблемой.