More documents

Recommendations

Info

Αριστερόστροφα υλικά σε μικροκυματικές συχνότητες και υπέρυθρο Μ. Καφεσάκη, 1,2,* Th. Koschny, 1,5 Ν. Κατσαράκης, 1,4 Ι. Τσιάπα, 1 Ε. Ν. Οικονόμου, 1,3 Κ. Μ. Σούκουλης 1,2 1 Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας, Ινστιτούτο Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ, Ηράκλειο Κρήτης 2 Πανεπιστήμιο Κρήτης, Τμ. Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών, Ηράκλειο Κρήτης 3 Πανεπιστήμιο Κρήτης, Τμ. Φυσικής, Ηράκλειο Κρήτης 4 Ανώτατο Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Κρήτης, Γενικό Τμήμα, Ηράκλειο Κρήτης 5 Ames Laboratory, and Dept. of Physics and Astronomy, Iowa State University, Ames, Iowa. *kafesaki@iesl.forth.gr Τα αριστερόστροφα υλικά ή υλικά αρνητικού δείκτη διάθλασης, τα οποία είναι σύνθετα τεχνητά υλικά με αρνητική ηλεκτρική επιδεκτικότητα, μαγνητική διαπερατότητα και δείκτη διάθλασης σε μια κοινή περιοχή συχνοτήτων, έχουν γίνει αντικείμενο εκτεταμένης έρευνας τα τελευταία επτά χρόνια. Αυτό οφείλεται κυρίως στις πολλές νέες και ενδιαφέρουσες ιδιότητες των υλικών αυτών οι οποίες ανοίγουν νέες δυνατότητες στον έλεγχο της διάδοσης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Π.χ., τα αριστερόστροφα υλικά διαθλούν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα αντίθετα από ό,τι τα συνήθη υλικά, αντιστρέφουν το φαινόμενο Doppler, μπορούν να δώσουν μηδενική ανάκλαση του φωτός (αόρατα υλικά!) και τέλεια απεικόνιση αντικειμένων (δυνατότητα επίπεδων φακών με απίστευτη ευκρίνεια εστίασης). Στην παρούσα ομιλία θα εισάγουμε τις βασικές έννοιες που διέπουν τα αριστερόστροφα υλικά καθώς και τις βασικές ιδιότητες και δυνατότητες των υλικών αυτών, και θα παρουσιάσουμε αποτελέσματα που αφορούν την ηλεκτρομαγνητική απόκριση αριστερόστροφων δομών. Οι βασικές δομές που μελετώνται είναι συνδυασμοί διακοπτόμενων μεταλλικών δακτυλίων (υπεύθυνοι για την αρνητική μαγνητική διαπερατότητα) και συρμάτων (υπεύθυνοι για την αρνητική ηλεκτρική επιδεκτικότητα), καθώς και συνδυασμοί ζευγών μεταλλικών πλακών και συρμάτων (δες Σχ. 1). Ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί στην ανάλυση της συμπεριφοράς των δομών αυτών πηγαίνοντας από τα μικροκύματα σε υψηλότερες συχνότητες (υπέρυθρο, ορατό). Σχ. 1: Η μοναδιαία κυψελίδα αριστερόστροφου υλικού συντιθέμενου: (α) από διακοπτόμενους μεταλλικούς δακτυλίους και σύρματα και (β) από ζεύγη μεταλλικών πλακών και σύρματα. (α) (β) [1] C. M. Soukoulis, M. Kafesaki and E. N. Economou, «Negative Index Materials: New Frontiers in Optics» (review article), Advanced Materials 18 (2006) 1941. 244
Ηλεκτρομαγνητική Απόκριση στην Περιοχή των THz Μικροδομημένων Πολαριτονικών Υλικών Γκαντζούνης Γ. 1* και Στεφάνου Ν. 1 1 Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τμήμα Φυσικής, Τομέας Φυσικής Στερεάς Κατάστασης. Πανεπιστημιούπολη, 157 84 Αθήνα *ggantzou@phys.uoa.gr Η διηλεκτρική συνάρτηση ετεροπολικών ημιαγωγών και μονωτών εμφανίζει, λόγω της αλληλεπίδρασης φωνονίουφωτονίου, ισχυρή διασπορά στην περιοχή του υπερύθρου και μπορεί να περιγραφεί από την απλή αναλυτική σχέση: ε(ω)=ε ∞ +[ε 0−ε ∞ ]/[1−(ω/ω T)(ω/ω T+iΓ/ω T)], όπου ε 0 και ε ∞ είναι η στατική και η οπτική διηλεκτρική σταθερά, αντίστοιχα, ενώ ω T είναι η ιδιοσυχνότητα εγκαρσίων οπτικών φωνονίων σε μεγάλο μήκος κύματος. Στη συχνότητα αυτή η ε(ω) εμφανίζει συντονισμό. Το εύρος του συντονισμού χαρακτηρίζεται από την παράμετρο απόσβεσης Γ η οποία εκφράζει την απορρόφηση που είναι συνυφασμένη με το συντονισμό. Απουσία απωλειών (Γ=0), η ε(ω) έχει κατακόρυφη ασύμπτωτο σε ω=ω T και μηδενίζεται στην ιδιοσυχνότητα διαμήκων οπτικών φωνονίων σε μεγάλο μήκος κύματος: ω L=ω T(ε 0/ε ∞ ) 1/2 . Στην περιοχή συχνοτήτων από ω T έως ω L η διηλεκτρική συνάρτηση γίνεται αρνητική, μην επιτρέποντας έτσι τη διάδοση ΗΜ κυμάτων στο υλικό, και επειδή το ψευδοσωματίδιο που εκφράζει τη σύζευξη φωνονίου-φωτονίου ονομάζεται φωνοπολαριτόνιο, η περιοχή αυτή αναφέρεται ως πολαριτονικό χάσμα. Κρύσταλλοι από μακροσκοπικά εγκλείσματα πολαριτονικού υλικού σε διηλεκτρική μήτρα εμφανίζουν ενδιαφέρουσες φυσικές ιδιότητες όπως αρνητική μαγνητική διαπερατότητα, επιλεκτική εκπομπή στο θερμικό υπέρυθρο, κλπ. Η διάδοση ΗΜ κυμάτων και η ύπαρξη φωτονικών χασμάτων σε τέτοιους κρυστάλλους έχουν μελετηθεί επαρκώς. Η αντίθετη όμως τοπολογία, δηλαδή διηλεκτρικά εγκλείσματα σε πολαριτονικό υλικό, διερευνήθηκε θεωρητικά μόνο σε δισδιάστατα συστήματα άπειρων κυλίνδρων [1, 2]. Από πειραματικής πλευράς, μικροδομημένα πολαριτονικά υλικά όπως LiTaO 3 και LiNbO 3 προσελκύουν σημαντικό ενδιαφέρον, διότι προσφέρουν τη δυνατότητα σχεδιασμού πλήρως ολοκληρωμένων λειτουργικών συστημάτων επεξεργασίας σήματος ή φασματοσκοπίας στην περιοχή των ΤHz [3-5]. Στην εργασία αυτή θα μελετήσουμε θεωρητικά την ΗΜ απόκριση περιοδικών δομών διηλεκτρικών μικροκοιλοτήτων σε πολαριτονικό υλικό μέσω συστηματικών υπολογισμών με τη μέθοδο στρωματικής πολλαπλής σκέδασης [6]. Για τη διηλεκτρική συνάρτηση του πολαριτονικού υλικού χρησιμοποιούμε παραμέτρους ε 0=41.4 και ε ∞ =13.4 που αντιστοιχούν στο LiTaO 3, αν και παρόμοια αποτελέσματα λαμβάνουμε και για άλλα πολαριτονικά υλικά. Εκφράζουμε τη συχνότητα σε μονάδες ω T και χρησιμοποιούμε το c/ω T ως τη μονάδα μήκους. Σημειώνουμε ότι, θεωρώντας μια τυπική τιμή 30 THz για την ω T, c/ω T =10 μm. Θεωρούμε αρχικά ένα ομοιογενές πλακίδιο πολαριτονικού υλικού στον αέρα και αγνοούμε προς το παρόν τις απώλειες. Το πλακίδιο εκτείνεται παράλληλα στο επίπεδο x-y και έχει πάχος D. Όπως φαίνεται στο αριστερό διάγραμμα του σχήματος 1, το φάσμα διέλευσης εμφανίζει τις γνωστές ταλαντώσεις Fabry-Perot λόγω πολλαπλών ανακλάσεων στις επιφάνειες του πλακιδίου. Η περίοδος, Δω, αυτών των ταλαντώσεων αντιστοιχεί σε Δq=π/D και, αφού q=ωn(ω)/c, από την αναλυτική μορφή της ε(ω) =n 2 (ω) βρίσκουμε ότι Δω→0 καθώς πλησιάζουμε την ω T, όπως ακριβώς βλέπουμε στο σχήμα. Εντός του πολαριτονικού χάσματος πρακτικά δεν υπάρχει διέλευση, όπως αναμενόταν. Καταστάσεις κυματοδηγού του πλακιδίου εμφανίζονται εκτός του πολαριτονικού χάσματος. Αυτές έχουν τη μορφή Σχήμα 1 Ομοιογενές πλακίδιο, πάχους D=1.5c/ω T , πολαριτονικού υλικού χωρίς απορρόφηση. Αριστερά: συντελεστής διέλευσης για κάθετη πρόσπτωση. Δεξιά: διάγραμμα διασποράς των καταστάσεων κυματοδηγού και επιφανειακών φωνοπολαριτονίων. Η διάστικτη γραμμή ω=cq || δείχνει τον κώνο φωτός στον αέρα και η σκιασμένη περιοχή το πολαριτονικό χάσμα. διαδιδόμενων κυμάτων με κυματάνυσμα q || παράλληλα στο πλακίδιο ενώ κάθετα φθίνουν εκθετικά στο μηδέν εκτός του πλακιδίου. Οι καταστάσεις κυματοδηγού διακρίνονται σε εγκάρσιες ηλεκτρικές (ΤΕ) ή εγκάρσιες μαγνητικές (ΤΜ), αν το ηλεκτρικό, ή αντίστοιχα το μαγνητικό, πεδίο ταλαντώνεται παράλληλα στο πλακίδιο. Εντός του πολαριτονικού χάσματος εμφανίζονται φωνοπολαριτονικές ιδιοκαταστάσεις τύπου ΤΜ, εντοπισμένες στην επιφάνεια. Υπάρχουν δυο κλάδοι τέτοιων καταστάσεων, μια για κάθε επιφάνεια, που ο εκφυλισμός τους έχει αρθεί λόγω αμοιβαίας αλληλεπίδρασης. Οι καμπύλες διασποράς των παραπάνω καταστάσεων του πλακιδίου φαίνονται στο δεξί διάγραμμα του σχήματος 1. Ο διαχωρισμός των δύο κλάδων των επιφανειακών φωνοπολαριτονικών καταστάσεων είναι πολύ μικρός και δεν διακρίνεται στο σχήμα. Βλέπει κανείς ότι όλες οι ιδιοκαταστάσεις που συζητήσαμε βρίσκονται έξω από τον κώνο φωτός στον αέρα και συνεπώς δεν μπορούν να διεγερθούν από εξωτερικά προσπίπτον κύμα. Όταν το πλακίδιο δομείται με μια δισδιάστατη διάταξη διηλεκτρικών κοιλοτήτων, παρατηρούνται σημαντικές αλλαγές στο φάσμα διέλευσης, όπως φαίνεται στο σχήμα 2. Κάτω από την ω T, εκτός από τις ταλαντώσεις Fabry-Perot, εμφανίζονται οξείες δομές συντονισμού οι οποίες ερμηνεύονται ως εξής: Η παρουσία της δισδιάστατης δομής κοιλοτήτων επιτρέπει τη διέγερση των καταστάσεων κυματοδηγού μέσω μιας διαδικασίας “umklapp”: ένα προσπίπτον επίπεδο κύμα δημιουργεί κατά την περίθλαση φθίνοντα κύματα τα οποία μπορούν να συνδεθούν με συνεχή τρόπο με τις καταστάσεις κυματοδηγού. Έτσι αυτές δεν είναι πλέον δέσμιες στο πλακίδιο αλλά διαρρέουν στο περιβάλλον και μετατρέπονται σε 245
Page 1 and 2:
XXIII ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟ ΣΥΝΕ
Page 3 and 4:
Κοιτώντας τα πρακτ
Page 5 and 6:
ΕΠΙΤΡΟΠΕΣ Οργανωτι
Page 7 and 8:
ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΥΝΕΔΡΙΟ
Page 9 and 10:
21. Οργανικά τρανζίσ
Page 11 and 12:
15:30 15:45 16:00 16:15 16:30 16:45
Page 13 and 14:
41. Modeling and quantitative phase
Page 15 and 16:
Ανοιχτή Συνεδρία «
Page 17 and 18:
«NανοΥλικά και Νανο
Page 19 and 20:
New materials and MOS device concep
Page 21 and 22:
Reliability Characteristics of Rare
Page 23 and 24:
Ο λόγος των ταχυτήτ
Page 25 and 26:
Thus the mean R In-In is expected t
Page 27 and 28:
FIG 1. Schematic representation of
Page 29 and 30:
με 0.80 eV στη διεπιφά
Page 31 and 32:
Εντοπισµός Φορέων
Page 33 and 34:
Παρασκευή και Xαρακ
Page 35 and 36:
Electrical Spin Injection from Fe i
Page 37 and 38:
Electrical Spin Injection of Spin-P
Page 39 and 40:
References [1] CH Lee, J. Meteer, V
Page 41 and 42:
Σχήμα 1: Φωτογραφία
Page 43 and 44:
SEM Image Layout Simulation Εικ
Page 45 and 46:
Μελέτη Ατελειών Σε
Page 47 and 48:
Facet-Stress-Driven Ordering in SiG
Page 49 and 50:
νανοκρυσταλλίτης (a
Page 51 and 52:
Σχήµα 1. Εικόνες περ
Page 53 and 54:
Σχήµα 1. Εικόνες περ
Page 55 and 56:
Οι δομές που αναπτύ
Page 57 and 58:
Raman Intensity (10 -50 cm 3 ) 1,2
Page 59 and 60:
Μελέτη της Επίδρασ
Page 61 and 62:
Annealing Induced Dissociation of N
Page 63 and 64:
`Εναπόθεση με Παλμι
Page 65 and 66:
Μελέτη της Χημείας
Page 67 and 68:
Ανάπτυξη Νέων Μεσο
Page 69 and 70:
Application of Thermal Quadrupoles
Page 71 and 72:
Στοχαστική προσομο
Page 73 and 74:
Νανοτραχύτητα κατά
Page 75 and 76:
Ευαισθησία και Δια
Page 77 and 78:
Optical Properties of CuIn 1-x Ga x
Page 79 and 80:
ανοπτημένο με λέιζ
Page 81 and 82:
Στο σχήμα 3 φαίνοντ
Page 83 and 84:
Id (mA) -0,3 -0,2 -0,1 Vg=0 Vg=-1 V
Page 85 and 86:
Strained-Si Si 1-x Ge x graded Si 1
Page 87 and 88:
Fig. 1. Laser mask movement during
Page 89 and 90:
forwarded to the back interface dur
Page 91 and 92:
Σχήμα 2: Εκθετική εξ
Page 93 and 94:
V th (V) G m,max /G m,max0 (%) I d
Page 95 and 96:
C/ C ox 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 -4
Page 97 and 98:
και Ta 2 O 5 , των οποίω
Page 99 and 100:
κατασκευή της. Η πα
Page 101 and 102:
ΔP (mW) 12 10 8 6 4 2 0 0 500 1000
Page 103 and 104:
υπολογίσουμε θεωρη
Page 105 and 106:
Σχήμα 2 Σύστημα ηλε
Page 107 and 108:
Μελέτη των Μηχανισ
Page 109 and 110:
Ανάπτυξη και Μελέτ
Page 111 and 112:
Structure and Magnetic Properties o
Page 113 and 114:
Δομή και Μαγνητικέ
Page 115 and 116:
Μετρήσεις Ειδικής
Page 117 and 118:
Further, almost all of the observed
Page 119 and 120:
g-factor 2.019 2.016 2.013 2.010 2.
Page 121 and 122:
ρυθμό 4 C.min -1 , έπειτ
Page 123 and 124:
ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕ
Page 125 and 126:
Νέοι Εξαφερίτες Ba µ
Page 127 and 128:
Crystal Structure of a new Supramol
Page 129 and 130:
Magnetic Phase Transition in Synthe
Page 131 and 132:
Συσχέτιση πλαστική
Page 133 and 134:
Μετασχηματισμοί φά
Page 135 and 136:
Μελέτη της Επίδρασ
Page 137 and 138:
Resonant Spin Transfer Torque in Do
Page 139 and 140:
3 η Προφορική Συνεδ
Page 141 and 142:
technology, and e-beam lithography.
Page 143 and 144:
ecause it reduces the calculation o
Page 145 and 146:
Υπολογισμός Υψηλής
Page 147 and 148:
The thermodynamic average is obtain
Page 149 and 150:
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Στην
Page 151 and 152:
προερχόµενη είτε α
Page 153 and 154:
Combining Magnetism and Ferroelectr
Page 155 and 156:
υµένια LCMO/STO (100) πολ
Page 157 and 158:
Our scheme is illustrated in Fig. 1
Page 159 and 160:
[6] . Η μελέτη του υλι
Page 161 and 162:
τα πειραµατικά µας
Page 163 and 164:
συµπύκνωµα. Αυτό επ
Page 165 and 166:
και αναδεικνύει τρ
Page 167 and 168:
P P P P P power P copolymers P and
Page 169 and 170:
Αυτο-οργάνωση και Μ
Page 171 and 172:
Viscoelastic Response of Micelles w
Page 173 and 174:
Διηλεκτρική απόκρι
Page 175 and 176:
Light - induced Reversible Hydrophi
Page 177 and 178:
Οι παραπάνω τρεις κ
Page 179 and 180:
AP-PH (a.u.) 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0
Page 181 and 182:
Synthesis of Polymer Brushes onto I
Page 183 and 184:
Conformational Properties of Dendri
Page 185 and 186:
Structure and Dynamics of Branched
Page 187 and 188:
∆οµή και ∆υναµική
Page 189 and 190:
Επίδραση της Τοπολ
Page 191 and 192:
(α) (β) Σχήμα 2: (α) Απε
Page 193 and 194:
Figure 3. Generation 4 PAMAM-H 2 O
Page 195 and 196:
Από όλα τα παραπάνω
Page 197 and 198:
Το PHEGMA είναι άμορφο
Page 199 and 200:
PS HAuCl 4 P2VP Ion loading PSP2VP
Page 201 and 202:
The nonlinear optical response of A
Page 203 and 204:
νανοσωµατίδια. Όπω
Page 205 and 206:
Bioactive Glass/Nanodiamonds system
Page 207 and 208:
Energy Loss Rates of Hot Electrons
Page 209 and 210:
Σύνθεση και Χαρακτ
Page 211 and 212:
μπορεί να ερμηνευτ
Page 213 and 214:
Nανοσυνθέτα Εποξει
Page 215 and 216:
[1] S. Iijima, Nature 354, 56 (1991
Page 217 and 218: Figure 3: GCMC calculations for und
Page 219 and 220: μερών, εμφανίζοντα
Page 221 and 222: 1.0 Reflectance 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7
Page 223 and 224: στο συντελεστή διέ
Page 225 and 226: ¿ÔÖØÑÒØÓÐØÖÐÒÒÖÒ¸
Page 227 and 228: Συναπόθεση Cr - Ni σε
Page 229 and 230: Investigation of the Structural, Mo
Page 231 and 232: Modification of Perlite Cementitiou
Page 233 and 234: Templated Sol-Gel Synthesis Of TiO
Page 235 and 236: Παρασκευή Υμενίων
Page 237 and 238: Preparation of YSZ Solid Electrolyt
Page 239 and 240: Σύνθεση, Ανισοτροπ
Page 241 and 242: Μελέτη ανθρώπινων
Page 243 and 244: Local Coordination of Zn and Fe in
Page 245 and 246: Επίδραση της Προσθ
Page 247 and 248: Αλκαλική Σύνθεση κ
Page 249 and 250: Μηχανικές Iδιότητε
Page 251 and 252: The Influence of Thermal Aging on t
Page 253 and 254: Modeling and quantitative phase ana
Page 255 and 256: Συμβολή στη Συντήρ
Page 257 and 258: Κρυσταλλική Συµπερ
Page 259 and 260: Σύνθεση Στερεών ∆ι
Page 261 and 262: Fabrication and Characterization of
Page 263 and 264: ∆ιερεύνηση δυνατό
Page 265 and 266: Συγκριτική αξιολόγ
Page 267: 6 η Προφορική Συνεδ
Page 271 and 272: Φασματοσκοπική Μελ
Page 273 and 274: Thermal and Electrical Properties o
Page 275 and 276: Structure, Mechanical, and Optoelec
Page 277 and 278: Designing Nanoporous Materials for
Page 279 and 280: This program was developed to serve
Page 281 and 282: Νέα Αυτό-οργανούμε
Page 283 and 284: A Physical Model to Interpret the E
Page 285 and 286: FIR study of Ag x (As 33 S 33 Se 33
Page 287 and 288: Mελέτη Μεικτών Γυαλ
Page 289 and 290: The Structural Role of Fe and Zn in
Page 291 and 292: ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΣΥΓΓΡΑΦΕ
Page 293 and 294: Κομπίτσας Μ…………
Page 295 and 296: ΕΥΡΕΤΗΡΙΟ ΣΥΓΓΡΑΦΕ
Page 297: W Watson I.M………………4 Weg
show all

xxiii ÏÎ±Î½ÎµÎ»Î»Î·Î½Î¹Î¿ ÏÏ Î½ÎµÎ´ÏÎ¹Î¿ ÏÏ ÏÎ¹ÎºÎ·Ï ÏÏÎµÏÎµÎ±Ï ÎºÎ±ÏÎ±ÏÏÎ±ÏÎ·Ï & ÎµÏÎ¹ÏÏÎ·Î¼Î·Ï ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?

xxiii ÏÎ±Î½ÎµÎ»Î»Î·Î½Î¹Î¿ ÏÏÎ½ÎµÎ´ÏÎ¹Î¿ ÏÏÏÎ¹ÎºÎ·Ï ÏÏÎµÏÎµÎ±Ï ÎºÎ±ÏÎ±ÏÏÎ±ÏÎ·Ï & ÎµÏÎ¹ÏÏÎ·Î¼Î·Ï ...