Novel approaches to control the propagation of electromagnetic waves: Metamaterials and photonic crystals
Elektromanyetik dalgaların yayılmasının kontrolünde yeni yöntemler: Metamalzemeler ve fotonik kristaller
- Tez No: 199491
- Danışmanlar: PROF. EKMEL ÖZBAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Metamaterial, photonic crystal, labyrinth structure, plasma frequency, negative refraction, sub-wavelength focusing, surface mode, beaming, enhancedtransmission
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 159
Özet
Fotonik, antenler, gürü ntü leme ve optik gibi bir cok uygulama alanı elektro-ou u şmanyetik dalgaların yayılmasının ve salınmasının kontrolünü gerektirmektedir.uuücUş anahtar alanda kaydedilen gelişmeler bu problemlerin yanıtı olabilir. Bu yenisaraştırma alanları metamalzemeler, fotonik kristaller ve yü zey plazmonlarıdır.s uBu tez benim metamalzemeler ve fotonik kristaller hakkında gerşekleştirdiËimc s gcsşalışmalar uzerine yoËunlaşacaktır. Metamateryaller insan eli ile uretilen veü g s üdoËada benzeri bulunmayan ve doËal olarak karşılaştıËımız malzemelerden farklıg g s sgelektromanyetik ozellikler güsteren yapılardır. Bu yeni tür malzemeler belliü o ubir frekans aralıËında negatif permitivite ve permeabilite ozellikleri gostere-g übilmektedir. Tezimin ilk kısmını onermiş olduËumuz labirent metamalzemesineü s gayıracaËım. Labirent yapısını kullanarak belli bir frekans aralıËında negatif per-g gËmeabilite deËerlerinin elde edilebileceËini güstereceËim. Iki ve uş boyutlu labirentg g o g üctabanlı yapıları kullanarak negatif kırınım, dalgaboyu altı odaklama gibi meta-materyal uygulamalarını inceleyeceËim. Yine metamalzemeler gibi yapay birgmalzeme olan fotonik kristaller etrafında iki onemli etki hakkında yaptıËımızü gşalışmalardan bahsedeceşim. Bahsedeceşim bu iki fenomen yüzeye baËımlı elek-cs g g u gtromanyetik modların varlıËı ve negatif kırılım etkisi olacak. Bu iki fenomengetrafında odaklama ve dalga demeti oluşturma gibi uygulamaları güstereceËim.s o gAnahtar süzcükler : Metamalzeme, fotonik kristal, labirent yapısı, plazmaoufrekansı, negatif kırılma, dalga-boyu altı cüzü mleme, yü zey modu.şo u uvi
Özet (Çeviri)
Applications in areas such as photonics, antennas, imaging and optics requirethe control of propagation of electromagnetic waves and the control of emission ofelectromagnetic radiation. Achievements in three key research ï¬elds may providethe answer to these problems. These emerging research ï¬elds are metamaterials,photonic crystals and surface plasmons. This thesis will be about our work onmetamaterials and photonic crystals. Metamaterials are a new class of artiï¬cialstructures whose electromagnetic response can be described by eï¬ective perme-ability and permittivity functions that may attain negative values. I will presentour results on the properties of a metamaterial structure that we proposed re-cently, the labyrinth structure. I will demonstrate that the labyrinth structurecan be used to design a medium that exhibits negative permeability values withina certain frequency range. Moreover, I will explore the possibility of negative re-fraction and sub-wavelength focusing of electromagnetic waves by two and three-dimensional labyrinth structure based left-handed mediums. Novel applicationssuch as metamaterial based compact size antennas, ultra-small high-Q cavitieswill be also discussed. Another type of artiï¬cial electromagnetic structures arethe photonic crystals. Photonic crystals can be described by a periodic modu-lation of the permittivity and/or the permeability of a medium. I will discusstwo phenomena arising from the dispersion properties of photonic crystals andtheir possible applications. One of these phenomena is the existence of surface-bound electromagnetic modes and the other is the negative refraction eï¬ect. Iwill further show that the surface-bound modes can be used for applications suchas beaming of electromagnetic waves and enhancement of transmission throughsub-wavelength apertures. In addition, I will demonstrate that the negative re-fraction eï¬ect can be utilized to focus electromagnetic waves emitted from a ï¬nitesize source.ivv
Benzer Tezler
- 4.5G frekanslarında çok bantlı geniş geliş açısı aralığında etkili yeni bir frekans seçici yüzey tasarımı
A novel low-profile multiband frequency selective surface (FSS) for imt-advanced (4.5G) mobile communication system
ŞAKİR BALTA
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KARTAL
- Amaca uygun olarak yansıma ve iletim karakteristikleri değiştirilebilen yapısal yüzey malzemesi
Design for the structural surface material at which reflection and transmission characteristics can be controlled
BORA DÖKEN
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KARTAL
- Beton özelliklerinin elektromanyetik dalgalar yoluyla tespiti
Beton özelliklerinin elektromanyetik dalgalar yoluyla tespiti
MURAT ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUR KORKUT SEVİM
- Nanoscale and bio-inspired communication techniques for the internet of bio-nano things
Biyo-nano nesnelerin interneti için nano-ölçekli ve biyolojik-esinli haberleşme teknikleri
MURAT KUŞCU
Doktora
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR BARIŞ AKAN
- Controlling magnetoelectric nanoparticles for wireless stimulation and recording of neuronswith electromagnetic systems
Nöronların kablosuz stimülasyonu ve kaydı için manyetoelektrik nanoparçacıkların elektromanyetik sistemlerle kumanda edilmesi
YAGMUR AKİN YİLDİRİM
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUniversity of MiamiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAKHRAT KHİZROEV