Geri Dön

Characterization and applications of negative-index metamaterials

Negatif indisli metamalzemelerin karakterizasyonu ve uygulamaları

PDF İndir

  1. Tez No: 216691
  2. Yazar: KORAY AYDIN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Negatif kırılma, düz lens, süper lens ve görünmezlik pelerini gibi uygumaları bulunan metamalzemeler oldukça farklı elektromanyetik özelliklere sahiptirler. Bu tezde, negatif kırılma indisine sahip metamalzemelerin karakterizasyonu gerçekleştirilmiş ve mikrodalga uygulamalarından birkaçı gösterilmiştir. Bu metamalzemeler negatif permeabiliteye sahip yarıklı halka rezonatörleri ile negatif permitiviteye sahip ince tel yapıları bir araya getirilerek oluşturulmuştur. Yarıklı halka rezonatörlerinin rezonans karakteristikleri deneysel ve teorik olarak incelenmiştir. Yarıklı halka rezonatörleri ile tel yapılarının bir araya getirilmesi sonucu permitivite ve permeabilite değerlerinin eksi olduğu frekanslarda bir geçirgenlik bandı gözlemlenmiş ve bu bant boyunca metamalzemenin dalga vektörü, elektrik alan ve manyetik alanları için sol-el kuralına uyduğu belirlenmiştir. Bu metamalzemenin negatif kırılma indisine sahip olduğu üç farklı ve birbirinden bağımsız deneysel yöntem kullanılarak gösterilmiştir. Bu deneysel yöntemler; prizma şeklindeki metamalzemeden kırılma deneyi, düz metamalzeme levhadan dalganın yer değişiminin gözlemlenmesi ve farklı uzunluklardaki metamalzemelerden faz farkının ölçülmesidir. Mikrodalga boyutlarında çalışan ve düzgün yüzeye sahip lens başarıyla gösterildi. Ayrıca, negatif indise sahip metamalzeme bazlı süperlenslerin dalgaboyu altı görüntüleme ve çözünürlük için kullanılabileceği deneysel olarak ispatlanmıştır. Rekor seviyede dalgaboyunun sekizde biri çözünürlük elde edilmiştir. Ağ şeklindeki alternatif metamalzemelerin de negatif indis ve negatif faz hızına sahip olduğu başarıyla gösterilmiştir. Son olarak tek bir dalgaboyu altı delikten yarıklı halka rezonatörü kullanarak arttırılmış iletim (transmiyon) çalışılmıştır.

Özet (Çeviri)

Metamaterials offer novel electromagnetic properties and promising applications including negative refraction, flat-lenses, superlenses, cloaking devices. In this thesis, we characterized the negative-index metamaterials that is composed of periodic arrangements of split-ring resonators (providing negative permeability) and thin wire (providing negative permittivity) arrays. The resonances of split-ring resonators (SRR) are investigated experimentally and theoretically. By combining SRR and wire arrays together, we observed a transmission band where both permittivity and permeability are simultaneously negative, indicating a left-handed behavior. Reflection measurements reveal that the impedance is matched to the free space at a certain frequency range. The left-handed metamaterial is also shown to exhibit negative refractive index by using three different experimental methods namely, refraction from a wedge-shaped negative-index metamaterial (NIM), beam-shift from a slab-shaped NIM and phase shift from NIMs with different lengths. Flat-lens behavior is observed from a slab-shaped negative-index metamaterial based microwave lenses. Furthermore, we demonstrated subwavelength imaging and subwavelength resolution by using thin superlenses constructed from SRR-wire arrays with an effective negative index. We have been able to image a point source with a record-level resolution. SRR and wire arrays exhibit negative index provided that the wave propagates parallel to the plane of SRR structure which makes it hard to fabricate at higher frequencies. An alternative structure called fishnet metamaterial however could yield negative index with wave propagation normal to the structure. We observed left-handed transmission and negative phase velocity in fishnet type metamaterials. Finally, we studied enhanced transmission from a single subwavelength aperture by coupling incident electromagnetic wave to a single SRR placed at the near-field of the aperture.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    475158

    Elektromanyetik rezonatör tabanlı hububat nem sensörü tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu

    Electromagnetic resonator based cereal humidity sensor design, fabrication and characterization

    ALPARSLAN ÇINAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. EVREN EKMEKÇİ

  2. Tez No

    868203

    Sentezlenen tek kristal Cu(II) kompleksinin yapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi

    Investigation of structure-property relations of synthesized single crystal Cu(II) complex

    HATİCE ESRA CÖMERT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Fizik ve Fizik MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DAVUT AVCI

  3. Tez No

    762173

    Synthesis and characterization of nanocrystalline CdS1-x CuSx thin films for solar cell applications

    Güneş hücre uygulamaları için nanokristal CdS1-x CuSx ince filmlerin sentezi ve karakterizasyonu

    WALEED ABDULLAH AELAWI AELAWI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    BiyofizikÇankırı Karatekin Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEBAHADDİN ALPTEKİN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED HAMEED AL-TIMIMI

  4. Tez No

    818283

    Synthesis and characterization of zinc oxide nano-particles and their medical applications by pulse laser ablation in liquid (PLAL) technique

    Sıvı (PLAL) teknolojisinde darbeli lazer ablasyonu ile çinko oksit nano-parçacıklarının sentezi, karakterizasyonu ve tıbbi uygulamaları

    NAWFAL AMER SALEH AL-KHAFAJI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiÇankırı Karatekin Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OLCAY GENÇYILMAZ

  5. Tez No

    363707

    Synthesis of nanocomposites thin films and characterization of mechanical properties

    Nanokompozi̇t i̇nce fi̇lmleri̇n sentezi̇ ve mekani̇k özelli̇kleri̇ni̇n karakteri̇zasyonu

    İSMAİL HAKKI CENGİZHAN KARBAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ESRA ÖZKAN ZAYİM

Geri Dön