ЗАХОПЛЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ ДЕКОРОВАНИМИ МІКРОМЕХАНІЧНИМИ (ГРАНУЛЬОВАНИМИ) СИСТЕМАМИ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-170-5-6-11Ключові слова:
захоплення електромагнітних хвиль, шарувата періодична структура, метод матриці переносуАнотація
Запропоновано підхід до створення умов для захисту від електромагнітних випромінювань на основі положень сучасної фотоніки, в якій роль основного елемента відіграють декоровані мікромеханічні (зернисті) матеріали.
Вивчається хвильовий транспорт у горизонтальному ланцюгу, що складається з ізольованих однакових частинок — гранул, за умови, що частинки контактують одна з одною щільно, без розривів, а також зазнають орієнтованого попереднього стиснення, сконфігурованого вздовж осі ланцюга, що не порушує топологічний порядок. Таким чином, система має вигляд сегментів, що чергуються по горизонталі, заповнених недеформованими частинками та зонами їхнього взаємного перекриття (так звана шарувато-періодична структура). Показано, що в такій системі зі зменшенням частоти відповідні компоненти в спектрі зміщуються до нижньої межі забороненої зони. Цей стан не відповідає умовам поширення. Тому в розглянутій моделі, яка відповідає реальному прототипу (декорований домішками, або такий, що містить дефекти зернистий ланцюжок), електромагнітна хвиля ніби «захоплюється» декорувальною частинкою або дефектом і «затримується» в деяких масштабах власного оточення.
Розуміння фізичних властивостей гранульованих систем є необхідним елементом технологій для маніпулювання їхніми властивостями та використання їх у багатьох галузях промисловості та науки. Значна частина досліджень спрямована на вивчення взаємодії зовнішніх полів (звукових, електромагнітних) з гранульованими (дискретними) системами. Тому теоретичне моделювання взаємодії електромагнітних хвиль, навіть з низькорозмірною системою дискретних центрів, є корисним інструментом на шляху до розуміння загальних фізичних процесів та їхнього використання в задачах електромагнітного захисту.
На цьому шляху і з вказаною метою розглянуто задачу про поширення електромагнітної хвилі в шаруватій періодичній структурі (ШПС), з різними фізичними властивостями шарів (такими, скажімо, як діелектрична проникність).
Посилання
C. M. Soukoulis, Ed., Photonic band gap materials. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers., 1996. https://doi.org/10.1007/978-94-009-1665-4 .
O. I. Gerasymov, Physics of Granular Materials. Odessa, Ukraine: TES, 2015.
O. I. Gerasymov, N. N. Khudyntsev, and O. A. Klymenkov, The latest materials and technologies in the protection of ecological systems. Odessa, Ukraine: OSEU, 2021.
D. K. Cheng, Field and wave Electromagnetics. Massachusetts, US: Addison-Wesley, 1992.
A. Figotin, and V. Gorentsveig, “Localized electromagnetic waves in a layered periodic dielectric medium with defect,” Phys. Rew. B, vol. 58, no. 1, pp. 180-188, July, 1998. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.58.180 .
O. I. Gerasymov, and L. M. Sidletska, “Plane wave propagation in an inhomogeneous one-dimensional power chain: the effect of transparency,” Environmental safety and nature management, no. 41, pp. 102-110, 2022. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2022.1.102-110 .
A. Suryanto, E. van Groesen, M. Hammer, and H. J. W. M. Hoekstra, “A finite element scheme to study the nonlinear optical response of a finite grating without and with defect,” Optical and Quantum Electronics, vol. 35, pp. 313-332, March, 2003. https://doi.org/10.1023/A:1022901201632 .
A. Suryanto, E. van Groesen, and M. Hammer, “Finite element analysis of optical bistability in one-dimensional nonlinear photonic band gap structures with defect,” Journal of Nonlinear Optical Physics & Materials, vol. 12, no. 2, pp. 187-204. https://doi.org/10.1142/S0218863503001328
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 96
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
