Дифракция электромагнитных волн на композитной структуре «ленточная решетка – ферромагнитное полупространство»: резонансы на поверхностных волнах

Предмет и цели работы. Теоретически исследуется дифракция монохроматической плоской E-поляризованной электромагнитной волны на композитной структуре, образованной периодической ленточной решеткой, расположенной на границе полупространства, заполненного однородной гиротропной ферромагнитной средой с потерями. Целью работы является разработка метода решения задачи дифракции и определения дифракционных характеристик процесса взаимодействия электромагнитных волн с композитной структурой в диапазоне частот, где эффективная магнитная проницаемость ферромагнитной среды принимает отрицательные значения.

Методы и методология работы. В основе метода решения задачи дифракции лежит идея аналитической регуляризации. Исходная задача дифракции в терминах уравнений Максвелла эквивалентным образом сведена к задаче Римана теории аналитических функций. С помощью явного решения этой задачи получена бесконечная система линейных алгебраических уравнений относительно коэффициентов Фурье разложения дифракционного поля по плоским волнам (волнам Флоке). Для решения этой системы уравнений использовался метод усечений.

Результаты работы. Разработан метод решения задач дифракции плоских волн на периодической ленточной решетке, находящейся на границе ферромагнитного полупространства. Теоретически предсказаны резонансы коэффициента отражения E-поляризованной плоской волны от ферромагнитного полупространства с ленточной решеткой в диапазоне частот, где эффективная магнитная проницаемость среды принимает отрицательные значения. Установлено, что основной причиной формирования этих резонансов является многократное отражение поверхностной спиновой волны ферромагнитного полупространства от ребер лент решетки.

Заключение. Представленный в работе метод решения задач дифракции плоских электромагнитных волн на периодической ленточной решетке, расположенной на границе раздела сред, допускает обобщение на случаи, когда вместо ферромагнитного полупространства рассматриваются плоские слои ферромагнитной среды. Теоретически предсказанные резонансы коэффициентов отражения могут послужить основой для синтезирования радиопоглощающих покрытий.