Metamaterial

Indize negatibodun metamaterial baten eraikuntza, kobrezko erresonatzaile eta hariekin egina..[1][2]

Metamateriala (grekozko μετά hitzetik, "haratago" esan nahi duena, eta latinezko materia hitza, "materia" edo "materiala" esan nahi duena) material naturaletan ez dagoen propietate bat izateko diseinatutako materiala da.[3] Metalez eta plastikoz osatutako materialez egindako elementu anitzez osatuta daude. Materialak, eskuarki, patroi-errepikapenetan antolatzen dira, eragiten duten fenomenoen uhin-luzerak baino eskala txikiagoetan. Metamaterialen propietateak ez dira oinarrizko materialen propietateetatik sortzen, diseinatu berri diren egituretatik baizik. Forma zehatzak, geometriak, tamainak, orientazioak eta kokapenak uhin elektromagnetikoak manipulatzeko gai diren propietate adimendunak ematen dizkie: uhinak blokeatuz, xurgatuz, indartuz edo tolestuz, ohiko materialekin ahalik eta etekin handiena lortzeko.

Behar bezala diseinatutako metamaterialek erradiazio elektromagnetikoko edo soinu uhinak uki ditzakete, bera osatzen duten materialetan, euren kasa, ikusten ez den moduan.[4] Uhin-luzera jakin batzuetarako errefrakzio-indize negatiboa dutenak izan dira ikerketa-iturri oparoa.[5][6] Material horiei indize-negatiboko metamaterial deritze.

Metamaterialen aplikazio potentzialak askotarikoak dira: iragazki optikoak, gailu medikoak, urruneko aplikazio aeroespazialak, sentsoreen detekzioa eta azpiegituraren monitorizazioa, eguzki-energia adimendunaren kudeaketa, jende multzo handien kontrola, radomoak, frekuentzia-altuko gerra-komunikazioa eta irabazi handiko antenetarako lenteak, sentsore ultrasonikoen hobekuntza eta lurrikaren aurkako babes-egiturak.[7][8][9][10] Metamaterialek superlenteak sortzeko ahalmena eskaintzen dute.[11] Lente horrek difrakzio-mugaren azpiko irudiak onar ditzake, hau da, d=λ/(2NA) bereizmen minimoaren azpiko irudiak. Hori lortzeko, lente konbentzionalak erabil daitezke, NA zenbaki-irekidura batekin eta λ argiztapen-uhinaren luzera batekin. Uhin-luzera txikiagoko metamaterial optikoak, grabazio-bitarteko optikoekin integratuak, difrakzio bakoitzeko mugatutako datu-dentsitate optikoa baino handiagoa lortzeko erabil daitezke.[12] Ikusezintasun-mota bat gradiente-indizea duten materialekin frogatu zen. Metamaterial akustikoak eta sismikoak ere ikerketa-arloak dira.[7][13]

Metamaterialaren ikerketa diziplinartekoa da, eta arlo hauek hartzen ditu: ingeniaritza elektrikoa, elektromagnetikoa, optika klasikoa, egoera solidoko fisika, mikrouhinen eta antenen ingeniaritza, optoelektronika, materialen zientziak, nanozientzia eta erdieroaleen ingeniaritza.

Erreferentziak

[aldatu | aldatu iturburu kodea]
  1. ↑ Shelby, R. A.; Smith D.R.; Shultz S.; Nemat-Nasser S.C.. (2001). «Microwave transmission through a two-dimensional, isotropic, left-handed metamaterial» Applied Physics Letters 78 (4): 489.  doi:10.1063/1.1343489. Bibcode: 2001ApPhL..78..489S..
  2. ↑ Smith, D. R.; Padilla, WJ; Vier, DC; Nemat-Nasser, SC; Schultz, S. (2000). «Composite Medium with Simultaneously Negative Permeability and Permittivity» Physical Review Letters 84 (18): 4184–87.  doi:10.1103/PhysRevLett.84.4184. PMID 10990641. Bibcode: 2000PhRvL..84.4184S..
  3. ↑ R. S. Kshetrimayum. (2004). «"A brief intro to metamaterials» IEEE Potentials 23 (5): 44–46.  doi:10.1109/MP.2005.1368916..
  4. ↑ Smith, David R.. (2006-06-10). «What are Electromagnetic Metamaterials?» Novel Electromagnetic Materials (The research group of D.R. Smith).
  5. ↑ Shelby, R. A.; Smith, D. R.; Schultz, S.. (2001). «Experimental Verification of a Negative Index of Refraction» Science 292 (5514): 77–79.  doi:10.1126/science.1058847. PMID 11292865. Bibcode: 2001Sci...292...77S..
  6. ↑ Veselago, V. G.. (1968). «The electrodynamics of substances with simultaneously negative values of ε and μ» Physics-Uspekhi 10 (4): 509–514.  doi:10.1070/PU1968v010n04ABEH003699. Bibcode: 1968SvPhU..10..509V..
  7. ↑ a b Brun, M.; S. Guenneau; and A.B. Movchan. (2009-02-09). «Achieving control of in-plane elastic waves» Appl. Phys. Lett. 94 (61903): 061903.  doi:10.1063/1.3068491. Bibcode: 2009ApPhL..94f1903B..
  8. ↑ Rainsford, Tamath J.; D. Abbott; Abbott, Derek. (9 March 2005). «T-ray sensing applications: review of global developments» Proc. SPIE in: Smart Structures, Devices, and Systems II. 5649 Smart Structures, Devices, and Systems II (Poster session): 826–38.  doi:10.1117/12.607746. Bibcode: 2005SPIE.5649..826R..
  9. ↑ Cotton, Micheal G.. (December 2003). «Applied Electromagnetics» 2003 Technical Progress Report (NITA – ITS) Telecommunications Theory (3): 4–5..
  10. ↑ Alici, Kamil Boratay; Özbay, Ekmel. (2007). «Radiation properties of a split ring resonator and monopole composite» Physica Status Solidi B 244 (4): 1192–96.  doi:10.1002/pssb.200674505. Bibcode: 2007PSSBR.244.1192A..
  11. ↑ Guerra, John M.. (1995-06-26). «Super‐resolution through illumination by diffraction‐born evanescent waves» Applied Physics Letters 66 (26): 3555–3557.  doi:10.1063/1.113814. ISSN 0003-6951. Bibcode: 1995ApPhL..66.3555G..
  12. ↑ (Ingelesez) Guerra, John; Vezenov, Dmitri; Sullivan, Paul; Haimberger, Walter; Thulin, Lukas. (2002-03-30). «Near-Field Optical Recording without Low-Flying Heads: Integral Near-Field Optical (INFO) Media» Japanese Journal of Applied Physics 41 (Part 1, No. 3B): 1866–1875.  doi:10.1143/jjap.41.1866. ISSN 0021-4922. Bibcode: 2002JaJAP..41.1866G..
  13. ↑ Guenneau, S. B.; Movchan, A.; Pétursson, G.; Anantha Ramakrishna, S.. (2007). «Acoustic metamaterials for sound focusing and confinement» New Journal of Physics 9 (11): 399.  doi:10.1088/1367-2630/9/11/399. Bibcode: 2007NJPh....9..399G..

Kanpo estekak

[aldatu | aldatu iturburu kodea]