Электромагнитный отклик метаплёнок

• Автор: Терехов, Юрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Обзор литературы

1.1. Метаматериалы и метаплёнки

1.2. Области применения метаматериалов

1.3. Методы расчёта характеристик метаматериалов

1.3.1. Модель колебательного контура

1.3.2. Матрица поляризуемости

1.3.3. Расчёт свойств метаплёнок на основании поляризуемостей

отдельных резонаторов

1.4. Ограничения, налагаемые на поляризуемости частиц
1.5. Выводы
Глава 2 Матрица поляризуемости субволновых резонаторов
2.1. Введение
2.2. Методика расчёта поляризуемостей
2.2.1. Общие уравнения
2.2.2. Электрический дипольный момент
2.2.3. Магнитный дипольный момент
2.2.4. Определение компонент матрицы поляризуемости
2.3. Численное решение задачи рассеяния методом конечных элементов в СОМЭОЬ Миіііріїунісз
2.4. Дипольные поляризуемости сферических частиц
2.5. Дипольные поляризуемости П-образных частиц.
Результаты численного расчёта и обсуждение
2.5.1. Распределение полей в резонансах
2.5.2. Спектры коэффициентов поляризуемости
2.5.3. Наклонное падение
2.6. Влияние вариации геометрических параметров на частотные зависимости

2.6.1. Зависимость резонансной длины волны от высоты резонатора
2.6.2. Зависимость резонансной длины волны от глубины ёмкостного зазора
2.7. Выводы по главе
Глава 3 Размерные зависимости поляризуемости
3.1. Введение
3.2. Спектры коэффициентов поляризуемости
3.2.1. Электрическая поляризуемость
3.2.2. Магнитная и магнитоэлектрическая поляризуемости
3.3. Масштабные зависимости резонансных частот и добротности .
3.4. Обсуждение
3.5. Выводы по главе
Глава 4 Модель расчёта коэффициентов прохождения и отражения бианизотропной метаплёнки
4.1. Введение
4.2. Аналитические соотношения
4.3. Результаты расчёта коэффициентов прохождения и отражения
4.4. Выводы по главе
Глава 5 Влияние статистического разброса размеров частиц на характеристики метаплёнок
5.1. Введение
5.2. Образцы, установка и эксперимент
5.3. Сравнение эксперимента и теории
5.3.1. Аналитичиские выражения и расчёты
5.3.2. Результаты первоначального расчёта
5.3.3. Статистическое усреднение
5.3.4. Обсуждение
5.4. Выводы по главе

Глава 6 Экспериментальное и теоретическое исследование метаплёнок в терагерцовом диапазоне частот
6.1. Введение
6.2. Экспериментальные образцы
6.3. Экспериментальная установка
6.4. Обработка экспериментальных данных
6.5. Определение материальных параметров ситалла
СТ-50-1 в терагерцовом диапазоне
6.6. Численное моделирование метаплёнок с использованием периодических граничных условий
6.7. Результаты и обсуждение
6.7.1. Сравнение результатов эксперимента и численного моделирования
6.7.2. Эффективные показатели преломления и поглощения метаплёнок
6.7.3. Проверка корректности результатов с помощью соотношений Крамерса-Кронига
6.8. Выводы по главе
Заключение
Список сокращений и условных обозначений
Литература

где Vparti.de ~~ поверхностная ПЛОТНОСТЬ связанных зарядов В частице, ураСе ~ плотность связанных зарядов на границе раздела со стороны вещества, окружающего частицу.
Таким образом, на границе раздела полная поверхностная плотность заряда складывается из поверхностной плотности свободных зарядов ?/, поверхностной плотности связанных зарядов частицы ?1ЬрпгНс1е и поверхностной плотности окружающего пространства г)%асе! которые стремятся скомпенсировать друг друга:
V ~~ V Т Vpa.rtic.lc Лярасс' (2.19)
С учётом этого запишем уравнение (2.18) в виде:
£0П ■ (Ё{2) - £(1)) = V- (2.20)
Полный электрический дипольпый момент частицы р складывается из момента, индуцированного зарядами внутри объёма частицы ру, и момента, индуцированного поверхностными зарядами р*. Выражение для расчёта электрического диполыюго момента р тела произвольной формы выглядит следующим образом [89]:
р = рь+р3 = J гр(г)ёУ + ^ fv{r)dS. (2.21)
Подставим в выражение (2.21) выражения для плотностей объёмных (2.17) и поверхностных (2.20) зарядов и запишем покомпонентно выражения для поверхностной и объёмной частей дипольного момента:
[ дЕ1)
(2'22)
р' = £0 / Пп,(Е - В<ч)<г5, (2.23)
Индексы могут принимать три значения: х, у или г, соответствующие декартовым компонентам векторов. При записи формул используется соглашение Эйнштейна о суммировании, т.е. если одна и та же буква в обозначении индекса встречается дважды, то такой член полагается просуммированным по всем значениям, которые может принимать этот индекс.