Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0215U001159, 0112U000561 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Електродинаміка шаруватих композитів з кіральними властивостями та багатофункціональних планарних сисем

Назва етапу роботи

Керівник роботи

Шульга Сергій Миколайович, Хардіков Вячеслав Володимирович,

Дата реєстрації

30-01-2015

Організація виконавець

Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна

Опис етапу

Об'єкт дослідження - фізичний процес формування полів розсіяння при взаємодії монохроматичного і/або імпульсного електромагнітного випромінювання локального чи нелокального джерел як з тонкими планарними двомірними періодичними структурами, так і обмеженою послідовністю складнокомпозиційних шарів, що мають, зокрема, кіральні властивості. Мета проекту полягає у вдосконаленні споживчих характеристик та збільшення конкурентоспроможності елементів керування у оптичному, інфрачервоному, сантиметровому та міліметровому діапазонах довжин хвиль, а також виявленні фізичних явищ щодо формування полів як тонкими планарними структурами, так і обмеженими послідовностями анізотропних, кіральних шарів за різних параметрів і геометрії структури та їх динаміки при варіаціях умов експлуатації. Дослідження у роботі проводились на основі псевдоспектрального метода часової області з відображенням сітки, метода додаткового диференціального рівняння і полюсної моделі дисперсії діелектричної проникності. Аналіз періодичних послідовностей проводився на основі метода теорії ланцюгів і матричних функцій. В роботі побудовано математичну модель фотонних кристалів на основі послідовності шарів кірального середовища, що враховує ефекти невзаємності та можливий ефект chiral-nihility середовища. Побудовано математичну модель метаповерхонь оптичного діапазону, що підтримують високодобротні резонанси на замкненій моді. Вперше показана можливість створення повністю діелектричних метаповерхонь, що підтримують резонанс на замкненій моді, на основі напівпровідників Виявлено умови формування і фізичні властивості резонансів на замкненій моді. Виявлені ефекти та побудовані чисельно-аналітичні алгоритми є основою для розробки багатофункціональних приладів керування електромагнітними полями мікрохвильового, інфрачервоного та оптичного діапазонів з унікальними можливостями. Отримані у роботі результати доводять актуальність подальших досліджень як шаруватих структур, так і метаповерхонь у режимі резонансу на замкненій моді. Вивчені в роботі ефекти перетворення поляризації в шаруватій структурі з кіральними та біізотропними шарами, та їх залежність від кута падіння і параметрів кіральності та невзаємності дозволяють значно розширити функціональні можливості приладів НВЧ і оптичного діапазону. Повністю діелектричні метаповерхні, що підтримують високодобротний резонанс на замкненій моді - основа для створення нових метаматеріалів, а також для розробки цілої низки нових приладів керування НВЧ і оптичного діапазону, та вдосконалення споживчих характеристик і розширення функціональних можливостей елементної бази НВЧ і оптичного діапазону. Отримані дані можуть бути використанні при створені штучних середовищ з заданими параметрами і розробці фільтрів, селективних і високоімпедансних поверхонь, антенних укриттів, вузлів оптоелектронного зв'язку, лазерних дзеркал, оптичних діодів, підсилювачів світла, бістабільних елементів тощо.

Опис продукції

Розроблена у роботі математична модель багатофункціональних приладів керування єлектромагнітним полем є основою як для розробки реальних приладів терагерцового та оптичного діапазонів з унікальними характеристиками, так і основою для побудови математичної моделі більш складних приладів, таких, наприклад, як підсилювачі і генератори випромінювання, так і нелінійні елементи оптичного тракту. До результатів, що є перспективними для впровадження у виробництво у вигляді селективних і резонансних поверхонь, атенюаторів, поглинаючих та відбиваючих покриттів, дзеркал лазерних систем, ключового вузла детектору випромінювання, перетворювачів поляризації можна віднести діелектричну метаповерхню на основі кремнію, що підтримує добротний резонанс на замкненій моді, та фотонні структури з кіральними еементами. Крім того, в роботі розроблено модель вимірювача комплексної діелектричної проникності зразка як з круглим, так і прямокутним поперечним перетином.

Автори роботи

Іванченко Д.
Антюфеева М.
Багацька О.
Биков В.
Грідіна В.
Демченко О.
Туз В.

Додано в НРАТ

2020-04-02