Was sind elektromagnetische Metamaterialien?
elektromagnetische Metamaterialien sind Verbindungen, die so konstruiert sind, dass sie einzigartige strukturelle und chemische Eigenschaften aufweisen, die für die Materialien selbst nicht natürlich sind. Es entsteht nanoskalige Oberflächen, die die Reaktion des Metamateriales auf gewöhnliches Licht sowie andere Strahlungsarten wie Mikrowellenstrahlung beeinflussen können, indem die strukturellen Merkmale kleiner sind als die tatsächliche Wellenlänge der Strahlung. Eigenschaften wie elektromagnetische Metamaterialien werden häufig zur Anzeige erzeugt, umfassen einzigartige dielektrische Effekte sowie einen negativen Brechungsindex mit Silbermetamaterialien, mit denen ein Superlens auflösen könnte, die einige Nanometer in der Größe betrachten, um das Innenraum der nicht-magnetischen Objekte zu betrachten. In den Materialien bis 2011 wurden in der Mikrowellenentechnik für fortschrittliche Antennen und andere magnetbezogene Systeme eingesetzt. DieseKünstlich strukturierte Materialien können in Gegenwart von Mikrowellenfeldern oder Terahertz-Infrarotfeldern, die direkt zwischen der Mikrowellen- und sichtbarem Lichtbereich des elektromagnetischen (EM) Spektrums existieren, Magnetizitätsmerkmale entwickeln. Solche Materialien wären sonst nichtmagnetisch, und diese Eigenschaft in ihnen wird in der Physik als Schaffung von Link-Hand-Verhalten (LH) bezeichnet. Das Erstellen eines solchen Verhaltens in nichtmagnetischen Geräten wäre maßgeblich an der Herstellung fortschrittlicher Filter und Strahlverschiebung oder Phasenverschiebungselektronik.
Die Verwendung von Metamaterialien würde die Elektronikkomponenten weiter miniaturisieren und Schaltungen und Antennen selektiv empfänglicher oder undurchlässig für verschiedene Bänder des EM -Bereichs herstellen. Ein Beispiel für eine Anwendung für eine feinere Kontrolle über elektromagnetische Wellen wäre in der GPS -Technologie (Global Positioning System), die transferiert werden könnteMIT oder blockieren ein präziseres Positionierungssignal als derzeit in militärischen Targeting- und Jamming -Umgebungen möglich. Diese verstärkte Fähigkeit wird durch die Tatsache ermöglicht, dass elektromagnetische Metamaterialien eine künstlich strukturierte Materialform sind, die sowohl mit elektromagnetischen Wellen am Umgebungsumgebung interagiert als auch die Materialien sowohl Sender als auch Empfänger.
Die Arten von Metamaterialien, die diese Eigenschaften demonstrieren, haben strukturelle Merkmale, die im Maßstab des Angstroms oder in einer Größe von etwa einem Zehntel eines Nanometers konstruiert sind. Dies erfordert gemeinsame Anstrengungen mehrerer Wissenschaftsbereiche, um solche Materialien aufzubauen, einschließlich Physik, Chemie und Ingenieurwesen in Nanotechnologie und Materialwissenschaft. Gold-, Silber- und Kupfermetalle sowie Plasmen und photonische Kristalle sind Materialien, die für die Konstruktion solcher elektromagnetischen Metamaterialien verwendet wurden, und im Verlauf der Wissenschaft findet die Verwendung von Metamaterialien zunehmende Anwendungen auf dem Gebiet der Optik. Es ichs theoretisiert, dass letztendlich eine Form des elektromagnetischen Unsichtbarkeitsfeldes durch solche Metamaterialien erzeugt werden kann, in denen sichtbares Licht um sie herum gebeugt werden kann, um ihre Anwesenheit zu verbergen.