ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2022, № 8 · РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН

Плазмонная природа стоячих микроволн в ближнем поле, позади "дырявых" металлических пластин

И.А. Карпов1

1 Институт Физики твердого тела РАН, Черноголовка, Россия
Полный текст (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2022.8.6 УДК 537.876 EDN BDGTKG

Аннотация

В данной работе изучены картины микроволновых электрических полей позади многослойных метаматериальных структур типа “Невод” и многослойных одномерных массивов отверстий в ближней зоне, в непосредственной близости от перфорированной поверхности образцов. Обнаружено, что микроволновые картины ближнего поля при некоторых частотах демонстрируют узоры амплитуды электрического поля, соответствующие возникновению стоячих волн в непосредственной близости от перфорированной поверхности. Делается предположение, что такие стоячие волны могут являться следствием интерференции различных плазмонных мод, возникающих как на перфорированных поверхностях металлических пластин, так и в диэлектрических зазорах между ними.

  • метаматериал
  • структура типа "Невод"
  • перфорированные металлические пластины
  • отверстия
  • диэлектрические зазоры
  • многослойные структуры
  • картины микроволнового электрического поля
  • ближнее поле
  • поверхностные плазмоны
  • пародирующие поверхностные плазмоны
Abstract (in English)

Plasmon origin of standing waves into near field behind holey metallic slabs

This paper is devote to research of microwave electric field patterns behind multilayer metamaterial fishnet structures and multilayer one-dimensional arrays of apertures into near field, closely to holey surface of specimens. Microwave near field patterns of electric field amplitude showed standing waves pictures by some frequencies closely to holey metallic surfaces. May expect that these standing waves serve as the sequent of interference from different plasmon modes which emerge on holey metallic surfaces of slabs as well as into dielectric gaps between them.

Для цитирования

Карпов И.А. Плазмонная природа стоячих микроволн в ближнем поле, позади "дырявых" металлических пластин // Журнал радиоэлектроники. – 2022. – № 8. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.8.6

Литература

  1. Ebbesen T.W., Lezec H.J., Ghaemi H.F., Thio T., Wolff P.A. Extraordinary optical transmission through sub-wavelength hole arrays. Nature. 1998. V.391. P.667-669.
  2. Mary A., Rodrigo Sergio G., Martin-Moreno L., Garcia-Vidal F.J. Plasmonic metamaterials based on holey metallic films. Journal of Physics: Condensed Matter. 2008. V.20. P.304215. https://doi.org/10.1088/0953-8984/20/30/304215
  3. Hajian Hodjat, Ozbay Ekmel, Caglayan Humeyra Beaming and enhanced transmission through a subwavelength aperture via epsilon-near-zero media. Nature, Scientific Reports. 2017. V.7. P.4741. https://doi.org/10.1038/s41598-017-04680-y
  4. Butler Celia A.M., Parsons James, Sambles J. Roy, Hibbins Alastair P., Hobson Peter A. Microwave transmissivity of a metamaterial-dielectric stack. Applied Physics Letters. 2009. V.95. P.174101. https://doi.org/10.1063/1.3253703
  5. Pendry J.B., Martín-Moreno L., García-Vidal F.J. Mimicking Surface Plasmons with Structured Surfaces. Science. 2004. V.305. P.847-848.
  6. Garcia-Vidal F.J., Martin-Moreno L., Pendry J.B. Surfaces with holes in them: new plasmonic metamaterials. Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. 2005. V.7. P.97-101. https://doi.org/10.1088/1464-4258/7/2/013
  7. Hibbins Alastair P., Lockyear Matthew J., Sambles J. Roy Surface Plasmons on Metamaterials. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering (Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers). 2008. V.6987. Article 698712. https://doi.org/10.1117/12.780247
  8. Economou E.N. Surface Plasmons in Thin Films. Physical Review. 1969. V.182. №2. P.539-554.
  9. Karpov I.A., Shoo E.D. New equipment for microwave electric field visualization. Review of Scientific Instruments. 2012. V.83. P.074704. https://doi.org/10.1063/1.4737495
  10. Карпов И.А., Шу Э.Д. Метаматериальное "магнитное" покрытие на СВЧ-частотах. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2014. №4. http://jre.cplire.ru/jre/apr14/9/text.html
  11. Карпов И.А. Пропускание микроволн многослойной структурой метаматериал-диэлектрик: ближнее и дальнее поле. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. №12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2018.12.19