Właściwości i potencjalne zastosowanie metamateriałów

• Autorzy: Trzaska Z.

Warianty tytułu

EN

Properties and potential applications of metamaterials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono działanie metamateriałów oraz podstawowe właściwości z uwzględnieniem ujemnego współczynnika załamania spolaryzowanego promieniowania elektromagnetycznego. Omówiono struktury podstawowych elementów składowych takich materiałów oraz zasady ich oddziaływania na fale elektromagnetyczne. Przedstawiono potencjalne zastosowania w urządzeniach mikroelektronicznych szczególnie działających przy częstotliwościach rzędu dziesiątków GHz. Podkreślono łatwość technologicznej realizacji płaskich soczewek o bardzo dużej rozdzielczości. Rozpatrzono różne przewidywane zastosowania metamateriałów w takich dziedzinach jak wojskowość, medycyna, zarządzanie i bezpieczeństwo energetyczne.

EN

Fundamental schemes and operations of metamaterials with an emphasize put on negative refraction index for polarized electromagnetic radiations are presented in the paper. Significances, structures and interactions of basic components of such materials are described. Main attention is focused on potential applications of metamaterials in various microwave devices especially in the very high frequency band in order of dozens of GHz. Some facilities in the technology of super lens made of metamaterials exhibiting very high resolutions. Various possible applications of such type of modern devices in such domains of human activities as military services, medicine and modern management as well as energetic security are presented. Necessities of elaborations of operations scenarios leading to intensifications of research and practical applications of metamaterials are postulated.

Słowa kluczowe

PL

mikrofale; współczynnik załamania; układy lewoskrętne; płaskie soczewki; rozdzielczość ogniskowania

EN

microwaves; refraction index; left hand rule systems; perfect flat lens; focussing resolutions

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 48, nr 1
• Strony: 7--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Trzaska Z.

• Politechnika Warszawska, Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Pomiarowych Systemów Informatycznych

Bibliografia

• [1] Klamka J.: Heterozłączowe przyrządy półprzewodnikowe na zakres mikrofal i fal milimetrowych. Agencja Lotnicza ALAITR, Warszawa 2002.
• [2] Mogilevtsev D., Birks T. A., Russel P. S. J.: Group Velocity Dispersion in Photonic Crystal Fibers, Opt. Lett., vol. 23, 1998, pp. 1662-1668.
• [3] Veselago V. G.: The electrodynamics of sustances with simultaneousely negative values of Í and µ Sov. Phys. Usp., vol. 10, 1968, pp. 509-517.
• [4] Valanju P. M., Walser R. M., Valanju A. P.: Wave refraction in negative-index Media: Always Positive and Very Inhomogeneous, Phys. Rev. Lett., vol. 88, 2002, pp. 187401-405.
• [5] Pedry J. B., Smith D. R.: Comment on Wave refraction in negative-index Media: Always Positive and Very Inhomogeneous, Phys. Rev. Lett., vol. 90, 2003, pp. 029703-706.
• [6] Iyer K., Kremer P. C., Eleftheriades G. V.: Experimental and theoretical verification of focusing in a large, periodically loaded transmition line negative refractive index metamaterial. Opt. Express, vol. 11, 2003, pp. 696-701.
• [7] Shelby R. A., Smith D. R., Schultz S.: Experimental Verification of a Negative Index of Refraction, Science, vol. 292, 2001, Nr 5514, pp. 77-7977.
• [8] Dolling G., Enkrich C., Wegener M., Soukoulis C. M., Linden S.: Simultaneous Negative Phase and Group Velocity of Light in a Metamaterial. Science, vol. 312, 2006, pp. 892-894.
• [9] Wang Y. C., Lakes R. S.: Composites with Inclusions of Negative Bulk Modulus: Extreme Damping and Negative Poisson's Ratio. Journal of Composite Materials, vol. 39, 2005, pp. 1645-1657.
• [10] Fang N., Lee H., Sun C., Zhang X.: Sub-Diffraction-Limited Optical Imaging with a Silver Superlens. Science, vol. 308, 2005, pp. 534-537.
• [11] Linden S., Enkrich C., Wegener M., Zhou J., Koschny T., Soukoulis C. M.: Magnetic Response of Metamaterials at 100 Terahertz. Science, vol. 306, 2004, pp. 1351-1353.
• [12] Smith D. R., Pendry J. B., Wiltshire M. C. K.: Metamaterials and Negative Refractive Index. Science, vol. 305, 2004, pp. 788-792.
• [13] Luo C., Ibanescu M., Johnson S. G., Joannopoulos J. D.: Cerenkov Radiation in Photonic Crystals. Science vol. 299, 2003, pp. 368-371.
• [14] Pendry J. B.: Negative Refraction Makes a Perfect Lens, Phys. Rev. Lett, vol. 85, 2000, pp. 3966-3969.
• [15] Smith D. R., Padilla W. J., Vier D. C., Nemat-Nasser S. C., Schultz S.: Composite Medium with Simultaneously Negative Permeability and Permittivity, Phys. Rev. Lett, vol. 84, 2000, nr 18, pp. 4184-4187.
• [16] Wiltshire M. C. K., Pendry J. B., Young I. R., Larkman D. J., Gilderdale D. J., Hajnal J. V.: Microstructured Magnetic Materials for RF Flux Guides in Magnetic Resonance Imaging, Science, vol. 291, 2001, nr 5505, pp. 849-851.
• [17] Trzaska Z.: Mikrofalowa broń dużej mocy. Elektronika, nr 2, s. 24, 2006.
• [18] Ziętek B.: Optoelektronika, Wyd. UMK, Toruń, 2004.
• [19] Ziółkowski R. W.: Design, fabrication and testing of double negative metamaterials. IEEE Trans. on Antennas and Propagation, vol. 51, 2003, nr 7, pp. 1516-1529.
• [20] Chatterjee R.: Advanced Microwave Engineering. Special Advanced Topics. Ellis Horwood, J. Wiley, New York, 1988.
• [21] Thornton S. T., Rex A.: Modern Physics for scientists and engineers. Saunder College Publishing, Fort Worth, Philadelphia 1993.