Выпуски

 / 

2019

 / 

Декабрь

  

Обзоры актуальных проблем


Гиперболические метаматериалы: получение, свойства, применения, перспективы


Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского, ул. Астраханская 83, Саратов, 410071, Российская Федерация

Рассмотрены искусственные среды (ИС) в виде одноосных фотонных кристаллов с периодически расположенными в диэлектрической основе с диэлектрической проницаемостью (ДП) ˜ ε включениями — слоями (плёнками) или цилиндрами. Анализируются приближённые модельные и строгие электродинамические методы описания такой ИС, получившей в случае металлических (проводящих) или ферритовых включений (метаатомов) название "гиперболический метаматериал" (ГММ), методы гомогенизации, роль диссипации и пространственной дисперсии (ПД), медленных плазмон-поляритонов (ПП), а также возможность получения гиперболического закона дисперсии при макроскопическом описании ДП включений моделью Друде—Лоренца. Показано, что в общем диссипативном случае с ПД поверхность изочастот уравнения Френеля не представляет собой гиперболоид вращения и является ограниченной. Рассмотрены неоднозначность описания эффективными материальными параметрами, влияние диссипации и ПД на гиперболичность, наблюдаемые и возможные физические эффекты, а также применения ГММ.

Текст pdf (1,6 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2019.08.038643
Ключевые слова: гиперболический метаматериал, фотонный кристалл, плазмон, диэлектрическая проницаемость, дисперсия, зонная структура, гомогенизация, объёмные интегральные уравнения
PACS: 42.70.Qs, 78.67.Pt, 81.05.Xj (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2019.08.038643
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2019/12/a/
000518758100001
2-s2.0-85082014296
Цитата: Давидович М В "Гиперболические метаматериалы: получение, свойства, применения, перспективы" УФН 189 1249–1284 (2019)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 19 апреля 2018, доработана: 20 декабря 2018, 13 августа 2019

English citation: Davidovich M V “Hyperbolic metamaterials: production, properties, applications, and prospectsPhys. Usp. 62 1173–1207 (2019); DOI: 10.3367/UFNe.2019.08.038643

Список литературы (364) Статьи, ссылающиеся на эту (26) Похожие статьи (20) ↓

  1. К.В. Барышникова, С.С. Харинцев и др. «Металинзы для получения изображений с субволновым разрешением» УФН 192 386–412 (2022)
  2. В.В. Климов «Управление излучением элементарных квантовых систем с помощью метаматериалов и нанометачастиц» УФН 191 1044–1076 (2021)
  3. М.В. Рыбин, М.Ф. Лимонов «Резонансные эффекты в фотонных кристаллах и метаматериалах (к 100-летию Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН)» УФН 189 881–898 (2019)
  4. А.В. Кильдишев, В.М. Шалаев «Трансформационная оптика и метаматериалы» УФН 181 59–70 (2011)
  5. М.А. Ремнев, В.В. Климов «Метаповерхности: новый взгляд на уравнения Максвелла и новые методы управления светом» УФН 188 169–205 (2018)
  6. А.Е. Краснок, И.С. Максимов и др. «Оптические наноантенны» УФН 183 561–589 (2013)
  7. С.И. Лепешов, А.Е. Краснок и др. «Гибридная нанофотоника» УФН 188 1137–1154 (2018)
  8. В.Г. Веселаго «Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями ε и μ» УФН 92 517–526 (1967)
  9. Г.Н. Макаров «Применение лазеров в нанотехнологии: получение наночастиц и наноструктур методами лазерной абляции и лазерной нанолитографии» УФН 183 673–718 (2013)
  10. А.В. Дорофеенко, А.А. Зябловский и др. «Прохождение света через композитные материалы, содержащие усиливающие слои» УФН 182 1157–1175 (2012)
  11. В.В. Климов «Оптические нанорезонаторы» УФН 193 279–304 (2023)
  12. В.И. Балыкин, П.Н. Мелентьев «Оптика и спектроскопия единичной плазмонной наноструктуры» УФН 188 143–168 (2018)
  13. В.И. Балыкин «Плазмонный нанолазер: современное состояние и перспективы» УФН 188 935–963 (2018)
  14. А.А. Зябловский, А.П. Виноградов и др. «PT-симметрия в оптике» УФН 184 1177–1198 (2014)
  15. А.П. Виноградов, А.В. Дорофеенко и др. «Поверхностные состояния в фотонных кристаллах» УФН 180 249–263 (2010)
  16. С.Я. Ветров, И.В. Тимофеев, В.Ф. Шабанов «Локализованные моды в хиральных фотонных структурах» УФН 190 37–62 (2020)
  17. В.М. Агранович, Ю.Н. Гартштейн «Пространственная дисперсия и отрицательное преломление света» УФН 176 1051–1068 (2006)
  18. М.И. Трибельский, А.Е. Мирошниченко «Резонансное рассеяние электромагнитных волн малыми металлическими частицами: новый взгляд на старую проблему» УФН 192 45–68 (2022)
  19. Г.Б. Лесовик, И.А. Садовский «Описание квантового электронного транспорта с помощью матриц рассеяния» УФН 181 1041–1096 (2011)
  20. С.Г. Раутиан «Об отражении и преломлении на границе среды с отрицательной групповой скоростью» УФН 178 1017–1024 (2008)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение