SỰ LAN TRUYỀN SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG SIÊU VẬT LIỆU HYPERBOLIC VỚI ĐỘ THẤM ĐIỆN MÔI GẦN BẰNG KHÔNG
Tập 132 Số 1A (2023), Nghiên cứu
Tập 132 Số 1A (2023)

SỰ LAN TRUYỀN SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG SIÊU VẬT LIỆU HYPERBOLIC VỚI ĐỘ THẤM ĐIỆN MÔI GẦN BẰNG KHÔNG

Nghiên cứu
https://doi.org/10.26459/hueunijns.v132i1A.6622
Đã xuất bản 2023-03-31
Nguyễn Phạm Quỳnh Anh*
Trường Đại học khoa học, Đại học Huế, 77 Nguyễn Huệ, Huế, Việt Nam
Lê Ngọc Minh
Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế, 77 Nguyễn Huệ, Huế, Việt Nam
PDF

Từ khóa

siêu vật liệu hyperbolic
độ thấm điện môi gần bằng 0
sợi nano kim loại nhúng trong nền điện môi hyperbolic metamaterial
metallic nanowires
embedded
dielectric matrix
near-zero permittivity

Cách trích dẫn

1.
Nguyễn PQA, Lê NM. SỰ LAN TRUYỀN SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG SIÊU VẬT LIỆU HYPERBOLIC VỚI ĐỘ THẤM ĐIỆN MÔI GẦN BẰNG KHÔNG. hueuni-jns [Internet]. 31 Tháng Ba 2023 [cited 22 Tháng Chạp 2024];132(1A):29-3. Available at: https://jos.hueuni.edu.vn/index.php/hujos-ns/article/view/6622
##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.acm-sig-proceedings## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.acs-nano## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.apa## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.associacao-brasileira-de-normas-tecnicas## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.chicago-author-date## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.harvard-cite-them-right## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.ieee## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.modern-language-association## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.turabian-fullnote-bibliography## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.vancouver##

Tải trích dẫn

##plugins.generic.citationStyleLanguage.download.ris## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.download.bibtex##
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC

Tóm tắt

Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu siêu vật liệu hyperbolic trên cơ sở cấu trúc chứa sợi kim loại kích thước nanomet nhúng trong nền điện môi bằng phương pháp lý thuyết môi trường hiệu dụng. Kết quả nghiên cứu cho thấy siêu vật liệu hyperbolic với độ thấm điện môi gần bằng 0 (ENZ) có thể tồn tại cùng lúc ở loại I và loại II. Điểm đặc biệt lan truyền sóng điện từ phân cực từ ngang được nghiên cứu trong hai loại siêu vật liệu này. Chùm ánh sáng đến phân kỳ dường như chuyển thành chùm sáng chuẩn trực tốt và chuyển toàn bộ năng lượng theo hướng vuông góc với bề mặt siêu vật liệu hyperbolic loại I trong vùng giá trị đặc biệt của góc tới từ –5 đến 5°. Trong siêu vật liệu hyperbolic loại II, sóng ánh sáng truyền hoàn toàn qua lớp cấu trúc vật liệu; đồng thời, giá trị hệ số truyền qua không đổi trong vùng giá trị góc tới từ –40 đến 40°. Sự thay đổi bán kính sợi kim loại trong cấu trúc và độ dày của lớp siêu vật liệu có ảnh hưởng đến đặc tính lan truyền sóng điện từ.

https://doi.org/10.26459/hueunijns.v132i1A.6622
PDF

Tài liệu tham khảo

  1. Liu Y, Zhang X. Metamaterials: a new frontier of science and technology. Chemical Society Reviews. 2011;40(5):2494-507.
  2. Viktor GV. The Electrodynamics of Substances with Simultaneously Negative Values of ε and μ. Soviet Physics Uspekhi. 1968;10(4):509.
  3. Shalaev VM. Optical negative-index metamaterials. Nature Photonics. 2007;1(1):41-8.
  4. Cai W, Shalaev VM. Optical Metamaterials—Fundamentals and Applications. New York: Springer; 2010.
  5. Capolino F. Metamaterials Handbook 1: Theory and Phenomena of Metamaterials. Boca Raton: CRC Press; 2009.
  6. Simovski CR, Belov PA, Atrashchenko AV, Kivshar YS. Wire Metamaterials: Physics and Applications. 2012;24(31):4229-48.
  7. Zouhdi S, Sihvola A, Vinogradov AP. Metamaterials and Plasmonics: Fundamentals, Modelling, Applications. Dordrecht: Springer; 2009.
  8. Alù A, Silveirinha MG, Engheta N. Transmission-line analysis of 1-near-zero (ENZ) filled narrow channels. Physical Review E. 2008;78(1):016604.
  9. Silveirinha M, Engheta N. Design of matched zero-index metamaterials using nonmagnetic inclusions in epsilon-near-zero media. Physical Review B. 2007;75(7):075119.
  10. Koivurova M, Hakala T, Turunen J, Friberg AT, Ornigotti M, Caglayan H. Metamaterials designed for enhanced ENZ properties. New Journal of Physics. 2020;22(9):093054.
  11. Kaipurath RM, Pietrzyk M, Caspani L, Roger T, Clerici M, Rizza C, et al. Optically induced metal-to-dielectric transition in Epsilon-Near-Zero metamaterials. Scientific Reports. 2016;6(1):27700.
  12. Shen N-H, Zhang P, Koschny T, Soukoulis CM. Metamaterial-based lossy anisotropic epsilon-near-zero medium for energy collimation. Physical Review B. 2016;93(24):245118.
  13. Habib M, Briukhanova D, Das N, Yildiz BC, Caglayan H. Controlling the plasmon resonance via epsilon-near-zero multilayer metamaterials. Nanophotonics. 2020;9(11):3637-44.
  14. Islam SS, Faruque MRI, Islam MT. An Object-Independent ENZ Metamaterial-Based Wideband Electromagnetic Cloak. Scientific Reports. 2016;6(1):33624.
  15. Lio GE, Ferraro A, Ritacco T, Aceti DM, De Luca A, Giocondo M, et al. Leveraging on ENZ Metamaterials to Achieve 2D and 3D Hyper-Resolution in Two-Photon Direct Laser Writing. 2021;33(18):2008644.
  16. Hajian H, Ozbay E, Caglayan H. Beaming and enhanced transmission through a subwavelength aperture via epsilon-near-zero media. Scientific Reports. 2017;7(1):4741.
  17. Hajian H, Ozbay E, Caglayan H. Enhanced transmission and beaming via a zero-index photonic crystal. Applied Physics Letters. 2016;109(3).
  18. Feng S, Halterman K. Coherent perfect absorption in epsilon-near-zero metamaterials. Physical Review B. 2012;86(16):165103.
  19. Alù A, Silveirinha MG, Salandrino A, Engheta N. Epsilon-near-zero metamaterials and electromagnetic sources: Tailoring the radiation phase pattern. Physical Review B. 2007;75(15):155410.
  20. Wurtz GA, Pollard R, Hendren W, Wiederrecht GP, Gosztola DJ, Podolskiy VA, et al. Designed ultrafast optical nonlinearity in a plasmonic nanorod metamaterial enhanced by nonlocality. Nature Nanotechnology. 2011;6(2):107-11.
  21. Alam MZ, De Leon I, Boyd RW. Large optical nonlinearity of indium tin oxide in its epsilon-near-zero region. Science. 2016;352(6287):795-7.
  22. Rashed AR, Yildiz BC, Ayyagari SR, Caglayan H. Hot electron dynamics in ultrafast multilayer epsilon-near-zero metamaterials. Physical Review B. 2020;101(16):165301.
  23. Cai W, Shalaev V. Optical Metamaterials: Fundamentals and Applications. New York: Springer; 2010.
  24. Kidwai O, Zhukovsky SV, Sipe JE. Effective-medium approach to planar multilayer hyperbolic metamaterials: Strengths and limitations. Physical Review A. 2012;85(5):053842.
  25. Shekhar P, Atkinson J, Jacob Z. Hyperbolic metamaterials: fundamentals and applications. Nano Convergence. 2014;1(1):14.
  26. Guo Z, Jiang H, Chen H. Hyperbolic metamaterials: From dispersion manipulation to applications. Journal of Applied Physics. 2020;127(7).
  27. Ferrari L, Wu C, Lepage D, Zhang X, Liu Z. Hyperbolic metamaterials and their applications. Progress in Quantum Electronics. 2015;40:1-40.
  28. Sreekanth KV, ElKabbash M, Alapan Y, Ilker EI, Hinczewski M, Gurkan UA, et al. Hyperbolic metamaterials-based plasmonic biosensor for fluid biopsy with single molecule sensitivity. EPJ Applied Metamaterials. 2017;4:1.
  29. Guo Z, Jiang H, Chen H. Hyperbolic metamaterials: From dispersion manipulation to applications. Journal of Applied Physics. 2020;127(7).
  30. Humeyra C. Hyperbolic metamaterials for utilizing epsilon-near-zero features. Proc SPIE 11795. Metamaterials, Metadevices, and Metasystems; 2021.
  31. Luo J, Xu Y, Chen H, Hou B, Lu W, Lai Y. Oblique total transmissions through epsilon-near-zero metamaterials with hyperbolic dispersions. Europhysics Letters. 2013;101(4):44001.
  32. Ji W, Luo J, Lai Y. Extremely anisotropic epsilon-near-zero media in waveguide metamaterials. Opt Express. 2019;27(14):19463-73.
  33. Bukhanko AF. Particular features of the optical properties of an anisotropic metamaterial with a near-zero dielectric permittivity. Optics and Spectroscopy. 2017;122(4):661-9.
  34. Othman M, Guclu C, Capolino F. Graphene–dielectric composite metamaterials: evolution from elliptic to hyperbolic wavevector dispersion and the transverse epsilon-near-zero condition. Journal of Nanophotonics. 2013;7(1):073089.
  35. Luo J, Lu W, Hang Z, Chen H, Hou B, Lai Y, et al. Arbitrary Control of Electromagnetic Flux in Inhomogeneous Anisotropic Media with Near-Zero Index. Physical Review Letters. 2014;112(7):073903.
  36. Elser J, Wangberg R, Podolskiy VA, Narimanov EE. Nanowire metamaterials with extreme optical anisotropy. Applied Physics Letters. 2006;89(26).
  37. Thongrattanasiri S. Computational Nanooptics in Hyperbolic Metamaterials and Plasmonic Structures. Oregion State University; 2010.
  38. Gadomskii ON, Altunin KK, Rusin AA, Zubkov EG. Enhanced optical transmission of composite nanostructures of thick films with quasi-zero index of refraction. University proceedings Volga region. Physics and mathematics sciences. 2013;25(1). (In Russian)
Creative Commons License

công trình này được cấp phép theo Creative Commons Ghi công-Chia sẻ tương tự 4.0 License International .

Bản quyền (c) 2023 Array