Оптически- и магнитоуправляемые метадиполи на СВЧ
Крафтмахер Г.А.1, Бутылкин В.С.1, Фишер П.С.1
1ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Фрязино, Московской обл., Россия
Email: gaarkr139@mail.ru
Поступила в редакцию: 11 октября 2024 г.
В окончательной редакции: 28 ноября 2024 г.
Принята к печати: 3 декабря 2024 г.
Выставление онлайн: 11 февраля 2025 г.
Впервые предложены, выполнены и экспериментально исследованы в диапазоне 3-12 GHz в условиях прямоугольных волноводов и свободного пространства оптически- и магнитоуправляемые полуволновые метадиполи, представляющие собой мини-резонаторы на основе медной многозаходной киральной спирали, содержащей спаренные сердечники: полупроводник GaAs как элемент оптического управления и железоиттриевый феррит в качестве элемента магнитного управления. Измерена динамика резонансных откликов отражения и прохождения микроволн при фотовозбуждении полупроводника (волоконно-оптически (0.97 μm) или на расстоянии лазерной указкой (0.53 μm)) и при возбуждении ферромагнитного резонанса в феррите наложением постоянного магнитного поля H0. Показано, что с мета-диполями наблюдается трансформация откликов при внешнем воздействии и появляется возможность независимого управления частотой и интенсивностью резонансов, востребованная в телекоммуникационных СВЧ-устройствах. Ключевые слова: полуволновой метадиполь, киральная многозаходная спираль, полупроводник, феррит, волоконно-оптическое и магнитное управление, микроволны, связанные ферромагнитный и дипольный резонансы.
- V. Lindell, A.J. Vitanen, S.A. Tretyakov. Electromagnetic Waves in Chiral and Bi-Isotropic Media (Artech House Antenna Library. 1994)
- Б.З. Каценеленбаум, Е.Н. Коршунова, А.Н. Сивов, А.Д. Шатров. Успехи физических наук 167, 11, 1201 (1997)
- Y. Tawk, J. Costantine, and C. G. Christodoulou. IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett. 11, (2012)
- A. Velez, J. Bonache, F. Marti n. IEEE Microw. Wireless Compon. Lett. 18, 1, 28, (2008)
- A. V'elez, J. Bonache, F.Marti n. Microw. Opt. Technol. Lett. 49, 9, 224 (2007)
- Y.X. He, P. He, S.D. Yoon, P.V. Parimi, F.J. Rachford, V.G. Harris, C. Vittoria. J. Magn. Magn. Mater. 313, 187 (2007)
- H.J. Zhao, J. Zhou, Q. Zhao, B. Li, L. Kang, Y. Bai. Appl. Phys. Lett. 91, 13, 131107 (2007)
- G. Srinivasan, A.S. Tatarenko, M.I. Bichurin. Electron. Lett. 41, 10, 596 (2005)
- H.T. Chen, J.F. O'Hara, A.K. Azad, A.J. Taylor. Laser Photonics Rev. 4, 513 (2011)
- W.J. Padilla, A.J. Taylor, C. Highstrete, M. Lee, R.D. Averitt. Phys. Rev. Lett. 96. 107401 (2006)
- H.T. Chen, W.J. Padilla, J. Zide, A.C. Gossard, A.J. Taylor, R.D. Averitt. Nature 444, 597 (2006)
- S. Xiao, T. Wang, X. Jiang, T. Liu, C. Zhou, J. Zhang. J. Phys. D: Appl. Phys. 53, 503002 (2020)
- J.M. Manceau, N.-H. Shen, M. Kafesaki, C.M. Soukoulis, S. Tzortzakis. Appl. Phys. Lett. 96, 02111 (2010)
- Г.А. Крафтмахер, В.С. Бутылкин, Ю.Н. Казанцев, В.П. Мальцев, П.С. Фишер. Письма в ЖЭТФ 114, 9, 586 (2021)
- R. Cameron, C. Kudsia, R. Mansour. Microwave Filters for Communication Systems: Fundamentals, Design, and Applications. John Wiley \& Sons (2018)
- J.P. Turpin, J.A. Bossard, K.L. Morgan, D.H. Werner, P.L.Werner. Int. J. Antenn. Propag. 2014, 429837 (2014)
- N. I. Zheludev, Y. S. Kivshar. Nature Materials 11, 11, 917 (2012)
- С.Е. Банков, А.Г. Давыдов, А.А. Курушин. Журнал радиоэлектроники 4 (2010)
- Урик Винсент Дж.-мл., МакКинни Джейсон Д., Вилльямс Кейт Дж. ОСНОВЫ МИКРОВОЛНОВОЙ ФОТОНИКИ. перевод с английского д.т.н. М.Е. Белкина, к.ф.-м.н. И.В. Мельникова, к.ф.-м.н. В.П. Яковлева под редакцией д.т.н., д.э.н., проф. С.Ф. Боева, акад. РАН, д.ф.-м.н., проф. А.С. Сигова при поддержке ОАО "РТИ". М: ТЕХНОСФЕРА, 376 с., ISBN 978-5-94836-445-2, (2017)
- G. Armelles, A. Cebollada, A. Garci a-Marti n, M.U. Gonza lez. Adv. Optical Mater. 1, 10 (2013)
- A.I. Chernov, M.A. Kozhaev, I.V. Savochkin, D.V. Dodonov, P.M. Vetoshko, A.K. Zvezdin, V.I. Belotelov. Opt. Lett. 42, 279 (2017)
- Киттель, Чарльз. Введение в физику твердого тела (8-е изд.). Нью-Джерси: Wiley. стр. 680. ISBN 978-0-471-41526-8. OCLC 820453856. Гл. 11, стр. 379 (2013)
- S.A. Tretyakov. Topical Review. J. Opt. 19, 013002 (2017)
- Г.А. Крафтмахер. Радиотехника и электроника 48, 1, 106 (2003)
- В.С. Бутылкин, Г.А. Крафтмахер, П.С. Фишер. Поверхность. Рентгеновские, синхтронные и нейтронные исследования 1, 41 (2024)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук