• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

ТУННЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ЧЕРЕЗ ТРЕХСЛОЙНУЮ СТРУКТУРУ, СОДЕРЖАЩУЮ СЛОЙ С ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ

Белецкий, НН, Борисенко, СА
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12,
 ул. Акад. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: beletski@ire.kharkov.ua

https://doi.org/10.15407/rej2018.02.054
Язык: русский
Аннотация: 

Предмет и цель работы. Эффект безотражательного прохождения электромагнитных волн через трехслойную структуру, содержащую слой с отрицательной диэлектрической проницаемостью, имеет важное значение как для исследования фундаментальных свойств твердых тел, так и для создания новых типов уникальных технических устройств. Целью работы является исследование эффекта прохождения электромагнитных волн через трехслойную структуру, содержащую слой с отрицательной диэлектрической проницаемостью в широком диапазоне параметров трехслойной структуры.

Методы и методология работы. Использован новый подход, основанный на введении безразмерных толщин слоев трехслойной структуры. Он позволил исследовать эффект безотражательного прохождения электромагнитных волн для различных длин волн и различных значений параметров трехслойной структуры, имеющей несимметричное диэлектрическое окружение.

Результаты работы. Показано, что наличие в трехслойной структуре слоя с отрицательной диэлектрической проницаемостью приводит к существенному смягчению ограничений на параметры слоев с положительной диэлект-рической проницаемостью. Так, эффект безотражательного прохождения электромагнитных волн будет иметь место при любом наперед заданном положительном значении величин диэлектрической проницаемости слоев, симметричным образом окружающих слой с отрицательной диэлектрической проницаемостью. При этом параметры слоя с отрицательной проницаемостью должны быть выбраны соответствующим образом.

Заключение. Результаты исследования расширяют знания о механизмах туннелирования электромагнитных волн через трехслойные структуры, содержащие слой с отрицательной диэлектрической проницаемостью. Они могут быть использованы для создания новых типов высокочастотных твердотельных устройств, работающих в различных диапазонах длин волн.

Ключевые слова: безотражательное прохождение, среда с отрицательной диэлектрической проницаемостью, трехслойная структура, туннелирование

Статья поступила в редакцию 20.03.2018
PACS: 41.20.Jb​
УДК 537.811:539.2
Radiofiz. elektron. 2018, 23(2): 54-60
Полный текст (PDF)
 

References: 
  1. Zhou L., Wen W., Chan C. T., Sheng P. Electromagnetic-Wave Tunneling Through Negative-Permittivity Media with High Magnetic Fields. Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 94, Iss. 24. P. 243905. DOI:10.1103/ PhysRevLett.94.243905
  2. Cojcaru E. Electromagnetic tunneling in lossless trilayer stacks containing single-negative metamaterials. Prog. Electromagn. Res. (PIER). 2011. Vol. 113. P. 227–249. DOI:10.2528/PIER11010707
  3. Chao Y., Zhao H. Electromagnetic tunneling through a three-layer asymmetric medium containing epsilon-negative slabs. Cent. Eur. J. Phys. 2013. Vol. 11, Iss. 5. P. 594–600. DOI:10.2478/s11534-013-0251-z
  4. Wei L. Resonant tunneling condition and transmission periodic characteristics for a metal barrier in the Fabry–Perot cavity. Mater. Res. Express. 2016. Vol. 3, N 12. P. 126201(7 p.). DOI:10.1088/2053-1591/3/12/126201
  5. Beletskii N. N., Borysenko S. A. Reflectionless Transit of Electromagnetic Waves at the Normal Incidence on the Symmetric Three-Layered Structure Containing a Negative-Permittivity Layer. Telecommunications and Radio Engineering. 2017. Vol. 76, N 18. P. 1613–1621. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v76.i18.30
  6. Beletskii N. N., Borysenko S. A., Gvozdev N. I. Interaction of plasma and defective modes in one-dimensional layered periodic dielectric structures bordering upon plasma-like media. Telecommunications and Radio Engineering. 2015. Vol. 74, N 13. P. 1175–1191. DOI:10.1615/TelecomRadEng.v74.i13.50
  7. Beletskii N. N., Borysenko S. A., Gvozdev N. I. On The Spectrum Of Electromagnetic Waves In The One-Dimensional Defective Photon Crystal Bordering On Conducting Medium. Telecommunications and Radio Engineering. 2016. Vol. 75, N 16. P. 1457–1465. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v75.i16.40