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

Вплив частотної дисперсії шару з негативною діелектричною проникністю на тунелювання електромагнітних хвиль через тришарову структуру

Рубрика: 
МІКРОХВИЛЬОВА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА
Білецький, ММ, Борисенко, СА
Organization: 

 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: beletski@ire.kharkov.ua
https://doi.org/10.15407/rej2020.02.003
Мова: російська
Анотація: 

 

Предмет і мета роботи. Ефект повного тунелювання електромагнітних хвиль через тришарову структуру, яка містить плазмоподібний шар з негативною діелектричною проникністю, має важливе значення як для дослідження високочастотних властивостей шаруватих твердих тіл, так і для створення нових типів високочастотних радіофізичних пристроїв. Метою роботи є дослідження впливу частотної дисперсії шару з негативною діелектричною проникністю на тунелювання електромагнітних хвиль через тришарову структуру з несиметричним діелектричним оточенням.

Методи і методологія роботи. Використано новий універсальний підхід, заснований на введенні безрозмірних частот і товщин шарів тришарової структури. Він дозволив дослідити частотно-залежні умови виникнення ефекту повного тунелювання електромагнітних хвиль у різних частотних діапазонах при різних значеннях параметрів тришарової структури.

Результати роботи. Показано, що завдяки врахуванню частотної дисперсії шару з негативною діелектричною проникністю повне тунелювання електромагнітних хвиль стає можливим на різних частотах за умови відповідного вибору параметрів тришарової структури. Передбачено ефект двочастотного повного тунелювання електромагнітних хвиль у різних частотних інтервалах.

Висновок. Наявність частотної дисперсії шару з негативною діелектричною проникністю призводить до істотного пом'якшення і зміни умов повного тунелювання електромагнітних хвиль через тришарову структуру. За таких умов виникають унікальні явища, які можуть бути використані для створення принципово нових високочастотних пристроїв оптики, радіофізики і електроніки.
Ключові слова: негативна діелектрична проникність, повне тунелювання, тришарова структура, частотна дисперсія

Стаття надійшла до редакції 12.09.2019
PACS: 41.20.Jb
УДК 537.811:539.2
Radiofiz. elektron. 2020, 25(2): 3-8
Повний 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(4 p.). 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, Iss. 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, Iss. 18. P. 1613–1621. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v76.i18.30.
  6. Белецкий Н.Н., Борисенко С.А. Туннелирование электромагнитных волн через трехслойную структуру, содержащую слой с отрицательной диэлектрической проницаемостью. Радиофизика и электроника. 2018. Т. 23, № 2. С. 54–60. DOI: 10.15407/rej2018.02.054.
  7. Шварцбург А.Б. Туннелирование электромагнитных волн – парадоксы и перспективы. Успехи физ. наук. 2007. Т 177, № 1. С. 43–58. DOI: 10.3367/UFNr.0177.200701b.0043.