Optične simulacije metamaterialov z negativnim lomnim količnikomBARTOL, JULIJA (Avtor) Krč, Janez (Mentor) metamaterialinegativni lomni količnikoptične simulacijeMetamateriali so umetni kompozitni materiali, ki jih sestavljajo gradniki, katerih dimenzije so veliko manjše od opazovane valovne dolžine. Materiali z negativnim lomnim količnikom so materiali, v katerih valovni vektor elektromagnetnega valovanja kaže v nasprotno smer širjenja energije. Ta lastnost se pojavi v materialih, ki imajo hkrati negativno dielektričnost in negativno permeabilnost. Čeprav tovrstnega materiala ni moč najti v naravi, ni nobenega fizikalnega zakona, ki takšen pojav prepoveduje. Izkaže se, da se jih da ustvariti s kombinacijo dveh ali več naravnih materialov, ki jih združimo v neko nanostrukturo. V diplomskem delu sem preučila metamateriale z negativnim lomnim količnikom. Simulacije metamaterialov sem izvajala s programskim paketom Comsol. Najprej sem naredila referenčno simulacijo vpada elektromagnetnega valovanja na gladkem spoju galijevega fosfida in zraka pri treh različnih valovnih dolžinah. Pokazala sem, da je geometrijsko določanje lomnega količnika dovolj natančno. Preučila sem mrežni metamaterial (angl. fishnet metamaterial) in opazovala kaj se dogaja z električnim in magnetnim poljem v notranjosti. Naredila sem simulacije pri različnih faznih zamikih in pokazala, da potuje faza v nasprotno smer, kot bi to pričakovali pri navadnih materialih. S pomočjo faznega zamika sem tudi ocenila lomni količnik. Iz mrežnega metamateriala z negativnim lomnim količnikom sem izdelala model prizme in opazovala, kaj se dogaja z lomom elektromagnetnega valovanja. Izmerila sem kote in izračunala lomne količnike pri različnih naklonih robov osnovnega gradnika. Kot zadnjo strukturo sem preučevala še koaksialni enoplastni metamaterial, kjer sem primerjala svoje rezultate z rezultati iz literature in ugotovila, da je pomembno, kako natančno je definiran model materiala, ki ga uporabimo v simulacijah. Geometrijsko sem določila lomni kot in izračunala lomni količnik za različne modele materiala. Izvedla sem simulacije pri različnih razdaljah med valovodi. Tudi ta metamaterial sem simulirala pri različnih faznih zamikih in na ta način pokazala, da je valovni vektor negativen.20162016-09-29 14:40:01Diplomsko delo85930VisID: 34557sl