Исследование принципов и теоретическое обоснование методов создания новых композитных сред на основе волноведущих мета структур СВЧ-диапазона

Целью выполнения работы является детальное исследование принципов и методов создания композитных сред на основе волноведущих мета структур применительно к СВЧ-диапазону, а так же метаматериалов и кирильных сред. Метаматериалы и киральные среды это композитные материалы, свойства которых обусловлены резонансным взаимодействием электромагнитных волн с металлическими или диэлектрическими включениями, составляющими композитную среду. Наиболее распространенным примером среды из метаматериала является комбинация резонаторов в виде разомкнутых колец и тонких проводников, а так же различные волноведущие структуры в закритическом режиме работы. На частоте, определяемой параметрами таких включений, такие композиты проявляют свойства дважды отрицательной (ДО) среды, т.е. среды у которой относительные значения диэлектрической и магнитной проницаемостей оказываются отрицательными. Метаматериалы с отрицательным коэффициентом преломления имеют большое будущее в таких направлениях современнойфизики как: оптика, радиоэлектроника и ряде других областей физики. Одно из самых перспективных направлений использования таких материалов связано с разработкой «суперлинз», с помощью которых в будущем станет возможно получать изображения, не ограниченные так называемым дифракционным пределом разрешения, что является перспективным направлением для детального изучения наноматериалов. Метаматериалы также позволят миниатюризировать существующие СВЧ и КВЧ устройства, что несомненно является приоритетным направлением в приборостроении в настоящее время. Еще одним из перспективных применений метаматериалов является их использование в качестве покрытий для различных объектов. Это позволит приблизиться к решению задачи уменьшения эффективной площади рассеяния цели. Так же одним из возможных применений таких материалов является их использование в медицинской технике. В работе планируется проведение детализированного обзора литературных источников и патентов с целью анализа аналогичныхматериалов и подходов. Изучение известных математических моделей; адаптация имеющихся и разработка новых подходов к описанию процессов в композитных средах на основе волноведущих мета структур с учетом особенностей их изготовления. Проведение анализа и исследование принципов построения композитных сред с отрицательной диэлектрической и магнитной проницаемостями. Исследование и проведение математических расчетов композитных материалов (метаматериалов). Создание макетных образцов композитных метаматериалов. Исследование созданного макета модели композитной среды и сравнение с расчетными данными. Проведение экспериментальных исследований созданных образцов и сопоставление полученных результатов с данными полученными теоретически.