Аннотация:
Рассмотрены искусственные среды (ИС) в виде одноосных фотонных кристаллов с периодически расположенными в диэлектрической основе с диэлектрической проницаемостью (ДП) $\tilde \epsilon$ включениями — слоями (плёнками) или цилиндрами. Анализируются приближённые модельные и строгие электродинамические методы описания такой ИС, получившей в случае металлических (проводящих) или ферритовых включений (метаатомов) название “гиперболический метаматериал” (ГММ), методы гомогенизации, роль диссипации и пространственной дисперсии (ПД), медленных плазмон-поляритонов (ПП), а также возможность получения гиперболического закона дисперсии при макроскопическом описании ДП включений моделью Друде–Лоренца. Показано, что в общем диссипативном случае с ПД поверхность изочастот уравнения Френеля не представляет собой гиперболоид вращения и является ограниченной. Рассмотрены неоднозначность описания эффективными материальными параметрами, влияние диссипации и ПД на гиперболичность, наблюдаемые и возможные физические эффекты, а также применения ГММ.
Работа поддержана Министерством образования и науки РФ в рамках проектной части государственного задания в сфере научной деятельности №3.1155.2014/K и грантом Российского научного фонда (проект №16-19-10033).
Поступила:19 апреля 2018 г. Доработана: 20 декабря 2018 г. Одобрена в печать: 13 августа 2019 г.
Guangshen Li, Zhihao Sun, Zihao Guo, Peng Wang, Benli Du, Shaoyao Tian, Han Ding, Yu Qiu, Jingyu Bi, Lei Qian, “Dynamic modulation of permittivity properties via compression of carbon nanotube-impregnated cotton for wide epsilon-near-zero bandwidth”, Adv Compos Hybrid Mater, 7:3 (2024)
M. V. Davidovich, “Resonant Tunneling of Photons in Layered Optical Nanostructures (Metamaterials)”, Tech. Phys., 69:6 (2024), 1521
Mai Medhat, Cherstina Malek, Mehdi Tlija, Mostafa R. Abukhadra, Stefano Bellucci, Hussein A. Elsayed, Ahmed Mehaney, “One-Dimensional Photonic Crystals Comprising Two Different Types of Metamaterials for the Simple Detection of Fat Concentrations in Milk Samples”, Nanomaterials, 14:21 (2024), 1734
А. В. Лобанов, “Численная оптимизация в задачах дизайна многослойных оболочек, состоящих из гиперболических метаматериалов”, Дальневост. матем. журн., 24:2 (2024), 220–234
B. L. Krit, N. V. Morozova, S. Ya. Betsofen, Wu Ruizhi, V. M. Medvetskova, Ya. V. Dolgushin, T. Yu. Mogilnaya, “Photocatalytic Activity of a Coating Synthesized in Electrolytic Plasma on the Surface of Ultralight Magnesium Alloy”, Surf. Engin. Appl.Electrochem., 60:6 (2024), 831
В. В. Климов, “Оптические нанорезонаторы”, УФН, 193:3 (2023), 279–304; V. V. Klimov, “Optical nanoresonators”, Phys. Usp., 66:3 (2023), 263–287
Yaoxian Zheng, Fahim Khan, B. Asrafali, Qiong Wang, “Photonic crystal waveguides composed of hyperbolic metamaterials for high-fom nano-sensing”, Crystals, 13:9 (2023), 1389
A. Moradi, “Hyperbolic metamaterials”, Theory of Electrostatic Waves in Hyperbolic Metamaterials, Springer Series in Optical Sciences, 245, Springer, Cham, 2023, 1–37
M. Durach, “Electromagnetic scattering by bianisotropic spheres”, Applied Sciences, 13:8 (2023), 5169
Muhammad, C. W. Lim, “From photonic crystals to seismic metamaterials: a review via phononic crystals and acoustic metamaterials”, Arch. Comput. Method Eng., 29:2 (2022), 1137–1198
Н. В. Селина, “Дифракция света в плоскопараллельной слоистой структуре с параметрами линзы Пендри”, УФН, 192:4 (2022), 443–452; N. V. Selina, “Light diffraction in a plane-parallel layered structure with the parameters of a Pendry lens”, Phys. Usp., 65:4 (2022), 406–414
T. G. Mackay, A. Lakhtakia, “Toward morphologically induced anisotropy in thermally hysteretic dielectric properties of vanadium dioxide”, AIP Advances, 12:10 (2022), 105026
Yaoxian Zheng, Qiong Wang, Mi Lin, Luigi Bibbò, Zhengbiao Ouyang, “Twisted bands with degenerate points of photonic hypercrystals in infrared region”, Nanomaterials, 12:12 (2022), 1985
S. A. Dvinin, O. A. Sinkevich, D. K. Solikhov, Z. A. Kodirzoda, “On the spectra of natural waves in a plasma waveguide in the presence of collisions”, Plasma Phys. Rep., 48:4 (2022), 438
М. В. Давидович, “Плазмон-поляритоны Дьяконова вдоль гиперболического метаматериала”, Компьютерная оптика, 45:1 (2021), 48–57
Ю. Н. Ерошенко, “Новости физики в сети Internet (по материалам электронных препринтов)”, УФН, 191:8 (2021), 904–904; Yu. N. Eroshenko, “Physics news on the Internet (based on electronic preprints)”, Phys. Usp., 64:8 (2021), 858–859
В. В. Климов, “Управление излучением элементарных квантовых систем с помощью метаматериалов и нанометачастиц”, УФН, 191:10 (2021), 1044–1076; V. V. Klimov, “Control of the emission of elementary quantum systems using metamaterials and nanometaparticles”, Phys. Usp., 64:10 (2021), 990–1020
M. V. Davidovich, “Can isotropic negative permittivity $\epsilon$ and permeability $\mu$ metamaterials exist?”, J. Exp. Theor. Phys., 132:2 (2021), 159–176
Andrey N. Volobuev, Tatyana A. Antipova, Kaira A. Adyshirin-Zade, “Interaction of electromagnetic wave and metamaterial with inductive type chiral inclusions”, PWPRS, 24:2 (2021), 22
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: