Perfect tunneling of obliquely-incident wave through a structure with a double-negative layer

Федорова²,

Семенцов³

2020

PIER M

Tunneling of microwave radiation through a symmetrical trilayer ENG-ferrite-ENG is considered, where ENG refers to a medium of negative permittivity. Such a trilayer is an example of a magnetically controlled structure that under certain conditions allows a complete (or perfect) tunneling of the incident radiation. In this paper, the general conditions of perfect tunneling are analyzed, and the transmissive properties of the structure are studied numerically. It is demonstrated that a broad passband, in which the structure is almost completely transparent, may be obtained both above and below the frequency of the ferromagnetic resonance. The bandwidth can be effectively controlled by an external field that is magnetizing the ferrite layer.

Section: Conditions Of Perfect Tunnelingmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Magnetically Controlled Electromagnetic Tunneling Through Symmetric Trilayer Containing Ferrite Layer

Федорова²,

Семенцов³

2020

PIER M

“…Сравнительно недавно было обнаружено, что прохождение электромагнитного излучения через некоторые слоистые структуры, содержащие слои с отрицательными вещественными частями диэлектрической и/или магнитной проницаемости (ДП, МП), может быть полным, т. е. безотражательным. Этот эффект назван идеальным туннелированием (ИТ), он имеет резонансный характер, что выражается в резком возрастании при выполнении определенных условий амплитуд волновых полей на границах раздела сред [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]. Для наблюдения ИТ предложены разнообразные структуры со слоями, материалы которых известны как SNG (single-negative) среды.…”

Section: Introductionunclassified

Туннелирование СВЧ Излучения Через Трехслойные Структуры, Содержащие Ферритовый Слой

Журнал Технической Физики

Семенцов²,

Шарипова³

2019

Рассмотрено туннелирование СВЧ излучения через симметричную трехслойную структуру, в которой центральный слой феррита окружен двумя слоями материала с отрицательной диэлектрической проницаемостью. Для случая нормального падения проанализированы условия " идеального" туннелирования, т. е. безотражательного прохождения излучения через структуру. Показано, что пропускательной способностью структуры можно управлять с помощью внешнего магнитного поля, намагничивающего феррит. В частотной области, соответствующей отрицательным значениям эффективной магнитной проницаемости феррита, возможно наличие широкой (порядка нескольких гигагерц) полосы пропускания, в которой туннелирование близко к идеальному.

“…Здесь же показано, что подобные эффекты могут на-блюдаться в многослойных структурах с чередованием DPS-и DNG-слоев. К настоящему времени предложены разнообразные плоскослоистые структуры, содержащие различные комбинации SNG-, DPS-или DNG-сред, в которых может наблюдаться ИТ при условии отсутствия потерь [2,[9][10][11][12][13][14][15][16][17].…”

unclassified

Магнитоуправляемое Туннелирование TE-волны Через Структуру "Феррит-Слой С Отрицательной Диэлектрической Проницаемостью"

Журнал Технической Физики

Семенцов²,

Фёдорова³

2017

Рассмотрено туннелирование нормально падающей электромагнитной волны через двуслойную структуру, состоящую из слоя феррита и прилегающего к нему слоя с отрицательной диэлектрической проницаемостью. Слой феррита поперечно намагничен внешним магнитным полем, отвечающим области отрицательных значений эффективной магнитной проницаемости. Показано, что можно в широких пределах управлять пропускательной способностью структуры за счет изменения внешнего магнитного поля. В частности, можно добиться туннелирования, близкого к идеальному, т. е. реализовать безотражательное прохождение падающего излучения. DOI: 10.21883/JTF.2017.12.45208.2199 Введение Среди современных искусственных метаматериалов имеются среды с различными комбинациями знаков действительных частей диэлектрической и магнитной проницаемостей (ДП и МП) ε и µ. Наиболее пер-спективными для приложений считаются метаматериалы с отрицательными вещественными частями ДП Re ε и МП Re µ. Первоначально они были известны под названием " левых сред" или " сред с отрицательным показателем преломления" [1,2], однако наиболее точное их название -DNG (double-negative) среды. Для " пра-вых" или DPS (double-positive)-сред Re ε > 0 и Re µ > 0. Если на частотных зависимостях материальных пара-метров наблюдаются области с отрицательным значе-нием лишь одной из величин Re ε или Re µ, то этоПрактическое применение SNG-сред ограничено их непрозрачностью для электромагнитного излучения, по-скольку в пределе пренебрежимо малых потерь электро-магнитная волна в SNG-среде является эванесцентной (нераспространяющейся) с равной нулю интенсивно-стью. Однако встречные эванесцентные волны переносят энергию через SNG-слой конечной толщины благодаря эффекту электромагнитного туннелирования [3,4]. Про-пускательная способность одиночных SNG-слоев обычно невелика и быстро уменьшается с ростом толщины слоя. Многослойные структуры с контактирующими SNG-слоями при выполнении определенных " условий согласования" в случае отсутствия потерь могут обес-печить полное, т. е. безотражательное прохождение из-лучения. В этом случае говорят об " идеальном" тун-нелировании (ИТ) [2,[5][6][7][8]. Идеальное туннелирование можно наблюдать для волн любой физической природы в структурах без потерь, поддерживающих эванесцентные волны [7]. Эффект ИТ имеет резонансный характер и связан с возбуждением поверхностных волн на границах раздела сред [5,6].Впервые возможность ИТ структур с SNG-слоями была показана в работе [5] для случая наклонно-го падения плоской волны из вакуума на структуру, содержащую чередующиеся слои MNG-и ENG-сред. Здесь же показано, что подобные эффекты могут на-блюдаться в многослойных структурах с чередованием DPS-и DNG-слоев. К настоящему времени предложены разнообразные плоскослоистые структуры, содержащие различные комбинации SNG-, DPS-или DNG-сред, в которых может наблюдаться ИТ при условии отсутствия потерь [2,[9][10][11][12][13][14][15][16][17].Простейшей структурой для наблюдения ИТ явля-ется двуслойная структура ENG−MNG. Перспектив-ным представляется использование магнитоуправляемо-го MNG-с...