Анизотропты метаматериалдағы толқындардың параметрлік өзара әрекеттесуі

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі

әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Физика-техникалық факультеті

Қатты дене физикасы және бейсызық физика кафедрасы

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

тақырыбы: «Анизотропты метаматериалдағы толқындардың параметрлік өзара әрекеттесуі»

«5В071900 – Радиотехника электроника және телекоммуникациялар» мамандығы бойынша

Орындаған:___________________________________________Байдаулетова А.Б.

(қолы)

Ғылыми жетекшісі:

аға оқытушы_____________________________________________Момынов.С.Б.

(қолы)

Қорғауға жіберілді:

Хаттама №____«____»________2022 ж.

Кафедра меңгерушісі_____________________________________Ибраимов М.К.

(қолы және мөрі)

Нормобақылау__________________________________________Дәулетова А.Н.

(қолы)

Алматы, 2022 ж.

РЕФЕРАТ

Дипломдық жұмыс 47 бет, төрт бөлім, қорытынды бөлімнен , 20 суреттен, 21 дереккөзден тұрады.

Кілт сөздер: метаматериал, анизатропты метаматериал, изотропты метаматериалдар, беттік толқындар, теріс сыну көрсеткіші бар орта.

Дипломдық жұмыстың өзектілігі. Метаматериалдардың дамуы ғылымға үлкен жаңалық алып келді. Бұл әскери мақсатта қолданатын  көрінбейтін ұшақтар пайда болуына алып келді. Осы себепті метаматериалдардың физикалық қасиетін зерттеу өзекті болып табылады.

Дипломдық жұмыстың мақсаты. Метаматериалдардағы толқындардың әрекеттесуіне тоқталу және екінші гармониканың таралуын зерттеу. Нәтижелері:

1.Метаматериалдардағы толқындардың таралуын сипаттайтын дифференциалдық теңдеулер өлшемсіз түрге келтірілді.  

2.        Өлшемсіз түрге келтілірлген теңдеулерге Mathematica платформасында программа құрылды.

3.        Негізгі толқын және екінші гармониканың интенсивтілігінің метаматериалдағы таралуының графигі алынды.

4.        Метаматериалдағы шығыс толқынының  түскен толқыннан  тәуелділік графигі тұрғызылды.[pic 1][pic 2]

5.        Пайдалы әсер коэффициентінің екінші ретті гармоникадан тәуелділік графигі тұрғызылды.

6.         Есептелулердің барлығы Zh. Kudyshev, I. Gabitov,  and A. Maimistov «Effect of phase mismatch on second-harmonic generation in negative-index materials» PHYSICAL REVIEW A 87, 063840 (2013) мақаласының негізінде алынып, есептеулердің барлығы жоғарыда мақаламен сәйкес келді.

РЕФЕРАТ

Дипломная работа состоит из 47 страниц, четырех разделов, заключительной части, 20 рисунков, 21 источников.

Ключевые слова: метаматериал, метаматропный метаматериал, изотропные метаматериалы, поверхностные волны, среда с отрицательным показателем преломления.

Актуальность дипломной работы. С развитием нанотехнологий появилась возможность проектирования различных видов металлических диэлектрических наноструктурированных материалов, используемых в различных областях науки и техники. Одним из видов таких материалов являются метаматериалы, искусственные нанокомпозиты с уникальными свойствами, которые не встречаются в природе.

Цель дипломной работы. Рассмотрение волнового взаимодействия в анотропных метаматериалах. Изучение явлений наноплазмона в среде с отрицательным показателем переломления.

Результаты:

1. Дифференциальные уравнения, описывающие распределение волн в метаматериалах, приведены к безразмерному виду.

2.Для уравнений безразмерного типа была создана программа на платформе Mathematica.

3.Получен график распределения интенсивности основной волны и второй гармоники в метаматериале.

4.Построен график зависимости выходной волны  от поступающей волны  в метаматериале.[pic 3][pic 4]

5. Построен график зависимости коэффициента полезного действия от гармоник второго порядка.

6. Все расчеты Zh. Kudyshev, I. Gabitov, and A. Maimistov был взят на основе статьи «Effect of phase mismatch on second-harmonic generation in negative-index materials» PHYSICAL REVIEW a 87, 063840 (2013), и все расчеты совпали со статьей выше.