Эффективный электромагнитный отклик анизотропных метаматериалов

Аннотация

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра  был разработан метод восстановления локальных восприимчивостей эффективного электромагнитного отклика. С помощью метода мод Фурье рассчитаны матрицы рассеяния в диапазоне энергий падающей волны для двух плоско-параллельных пластин метаматериалов: 1) метаматериал типа «двойная рыболовная сеть», 2) композитная структура с двумя повернутыми щелевыми резонаторами в элементарной ячейке. С использованием разработанного метода восстановления вычислены частотные зависимости параметров электромагнитного отклика метаматериалов. Выведены аналитические выражения зависимости параметров рассеяния от локальных восприимчивостей метаматериалов, обладающих осью симметрии 4 порядка.

Полученные результаты

• Разработан метод восстановления локальных восприимчивостей эффективного электромагнитного отклика.
• С помощью метода мод Фурье рассчитаны матрицы рассеяния в диапазоне энергий падающей волны [300,700] мэВ и [400,850] мэВ для двух плоско-параллельных пластин метаматериалов: «двойная рыболовная сеть» и композитная структура с двумя повернутыми щелевыми резонаторами в элементарной ячейке соответственно.
• Используя разработанный метод восстановления, вычислены частотные зависимости параметров электромагнитного отклика.
• Выведены аналитические выражения зависимости параметров рассеяния от локальных восприимчивостей метаматериалов, обладающих осью симметрии 4 порядка.

Показано, что выбранный метод обладает высокой точностью описания и успешно отражает резонансное поведение отклика. C его помощью возможно вычислить поляризационно-зависимый эффективный показатель преломления анизотропного метаматериала. 

Наряду с этим, метод имеет ряд серьезных ограничений. Было показано, что материал описывается различным способом в зависимости от диэлектрического окружения, и поэтому отклик является существенно нелокальным. Нелокальность данного вида не сводится к наличию пространственной дисперсии отклика, т.е. зависимости восприимчивостей от волнового вектора.