Détermination de la fréquence plasma

1. Détermination de la fréquence plasma T. Simelio, D. Navas, T. Decoopman et D. Lippens 1. Metamatériaux Matériaux artificiels avec un notamment comportement Main Gauche 2.1. Formules théoriques Ces formules théoriques sont établies pour un nombre de couches infini et pour un facteur de remplissage donné Vecteurs k et S deviennent antiparallèles Erreur : Fp-Pendry et Fp-Felbacq par rapport au Facteur de Remplissage Plusieurs approximations pour obtenir la fréquence plasma du matériau : • 3 propriétés spécifiques: • Inversion de la Loi de Snell-Descartes • Inversion de l'effet Doppler • Inversion de la Radiation de Cerenkov k : Vecteur d'onde S : Vecteur de Poynting E : Champ électrique H : Champ magnétique 2.2. Méthode par analyse de la courbe de Transmission du matériau fp défini pour S21= 0 • Pour obtenir un comportement main gauche on doit avoir: • Permittivité négative (<0) • Perméabilité négative (<0) Dans une bande de fréquences où sont respectées ces conditions cela donne Comparaison : Fp-Pendry, Fp-Felbacq, Fp-HFSS par rapport au Nombre de Couches. n < 0 Conclusion: la formule de Felbacq (avec un facteur correctif 2π) est proche des valeurs de simulations quand le nombre de couches est plus grand 1.1. Permittivité négative Moyennant des réseaux Dilution de la structure métallique Réduction de la fréquence plasma Valeurs de transmission et reflection Une façon plus exacte d'obtenir la fréquence plasma est extraire la valeur d' moyennant la transmission et la réflexion fp défini quand la =0 Formation d'un matériau moyennant couches 2.3. Méthode plus exact : Fréquence à laquelle =0 La fréquence plasma du matériau est à la bande des GHz 1.2. Perméabilité négative Utilisation de réseaux de SRR (Spling Ring Resonator) ou moyennant des réseaux de couches de matériau avec une constant diélectrique très élevée. A partir de la courbe de permittivité: Paramètres de la structure: Dimensions : a=5mm r=10um h=3mm Matériau : Aluminium ( Conducteur avec pertes ) Modèle du "Split Ring Resonator" Courbe de la perméabilité pour un réseau de SSR 2. Détermination de la valeur de la fréquence plasma 3. Fabrication de Metamatériau : Simulation sur une structure périodique Matériau avec Permittivité Négative Réseau de "Split Ring Resonator" 2.1. Formules théoriques + Formule de Pendry Formule de Felbacq Matériau avec Perméabilité Négative Réseau de "Couches Metalliques" Essai de Metamatériau : SSR + Metallic Couches 2.2. Méthode par analyse de la courbe de Transmission du matériau 4. Applications potentielles: 2.3. Méthode plus exacte : Fréquence plasma Fréquence à laquelle =0 • Filtres compacts en hyperfréquences • Lentilles planes 2.2. Courbe de Transmission du matériau 2.3. Courbe d'Epsilon Réel du matériau Dessin théorique de lentille parfaite