Τομέας Ηλεκτρονικής Φυσικής και Συστημάτων
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών

2015-06-26

2015

Βελντές Γεώργιος

Δ. Φραντζεσκάκης Καθηγητής (Επιβλέπων), Ι. Τίγκελης Καθηγητής, Ν.Στεφάνου Καθηγητής

Εντοπισμένα κύματα σε μη γραμμικά μεταϋλικά

Ελληνικά

Localized waves in nonlinear metamaterials

Στην παρούσα διατριβή, μελετώνται η ύπαρξη, η ευστάθεια και τα χαρακτηριστικά
διάδοσης εντοπισμένων κυμάτων -στη μορφή σολιτονίων- σε διάφορες δομές μη
γραμμικών μεταϋλικών. Η ανάλυση βασίζεται στη θεωρία των γραμμών μεταφοράς,
μέσω της οποίας εξάγονται ισοδύναμα διακριτά μοντέλα που προσομοιώνουν
αντίστοιχες μη γραμμικές διατάξεις μεταϋλικών. Αρχικά, μελετάται ένα μη
γραμμικό ηλεκτρικό δίκτυο, που προσομοιώνει μια αριστερόστροφη γραμμή
μεταφοράς, τόσο πειραματικά όσο και θεωρητικά. Στη συνέχεια αναλύεται η πιο
ρεαλιστική περίπτωση γραμμής μεταφοράς, που συνδυάζει την αριστερόστροφη με τη
δεξιόστροφη συμπεριφορά. Κατόπιν, μελετώνται ρεαλιστικές διατάξεις μεταϋλικών
που έχουν υλοποιηθεί σε πειράματα. Οι διατάξεις αυτές περιλαμβάνουν ένα μη
γραμμικό ομοεπίπεδο κυματοδηγό με ενσωματωμένους συντονιστές διακοπτόμενου
δακτυλίου [split-ring resonators (SRR)] και μια μονοδιάστατη συστοιχία μη
γραμμικών SRR. Η αναλυτική προσέγγιση βασίζεται σε μια διαταρακτική μέθοδο που
χειρίζεται το φέρον (την περιβάλλουσα) της τάσης ως διακριτή (συνεχή) συνάρτηση
του χώρου. Αποδεικνύεται ότι η περιβάλλουσα ικανοποιεί μια μη γραμμική εξίσωση
Schrodinger, μέσω της οποίας προβλέπεται ο σχηματισμός οιονεί-διακριτών
σολιτονίων, που δείχνει τη δυνατότητα του εντοπισμού της ηλεκτρομαγνητικής
ισχύος στα μη γραμμικά μεταϋλικά. Τα χαρακτηριστικά διάδοσης και η ευστάθεια
των κυμάτων αυτών μελετώνται και με αριθμητικές τεχνικές, με τα σχετικά
αποτελέσματα να βρίσκονται σε πολύ καλή συμφωνία με τις αναλυτικές προβλέψεις.

Σολιτόνια, Μεταϋλικά, Γραμμές μεταφοράς, Οπισθοδεύουσα διάδοση

Όχι

0

Ναι

147

VIII, 108

https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/1308866/file.pdf

https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/1308866