Российская Информационная Сеть
 
Созданный в НИТУ «МИСиС» уникальный  метаматериал станет основой отечественных СТЕЛС-технологий нового поколения
 

Созданный в НИТУ «МИСиС» уникальный  метаматериал станет основой отечественных СТЕЛС-технологий нового поколения

Научный коллектив лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» НИТУ «МИСиС» представил уникальный метаматериал,  обладающий экстремально высокими значениями добротности  анаполя, – явления, возникающего за счет  особой конфигурации электромагнитных полей.  Новый метаматериал может быть применен для создания нового поколения сенсорных датчиков запрещенных и взрывчатых веществ, а также в качестве оптимального резонатора в различных лазерных системах и СТЕЛС-технологиях. Статья о разработке была опубликована в журнале Physical Review B.

Анаполь – это неизлучающий источник, электромагнитные поля которого сохраняются в нем самом, и не излучаются в окружающее пространство. Это уникальное состояние возникает за счет замкнутости линий электрических токов и создающихся ими электромагнитных полей. По сути – это самосогласованная система, аналогичная понятию стабильного атома.

Коллектив ученых НИТУ «МИСиС» и University of Crete (Ираклирон) под руководством  доцента лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» НИТУ «МИСиС», к.т.н  Алексея Башарина обнаружил, что анаполь является идеальным резонатором. Это означает, что, при облучении извне, вся полученная энергия сохраняется внутри него, и электромагнитные колебания поддерживаются в нем довольно долгое время, слабо затухая.

«Экспериментальная часть нашего исследования – это созданный уникальный метаматериал, представляющий собой небольшую плоскую решетку, так называемых метамолекул, вырезанных лазерной резкой из цельного куска обычной стали.  Особая форма и конфигурация ячеек создает  совокупность анаполей, в которых электрические поля сосредоточены в микро-объемах (в центральных зазорах),  а магнитные поля вращаются вокруг них. В эксперименте с новым метаматериалом группе удалось достичь значений добротности (качественная характеристика любого резонатора)  около 84 000 единиц. Это максимально достигнутый на сегодняшний день уровень добротности  в открытых резонаторах»,сообщил руководитель проекта Алексей Башарин.

Характерной особенностью разработки является то, что метаматериал является планарным (плоским), но при этом ученым удалось избежать в его конструкции тонких подложек, которые поглощают часть энергии, и поэтому ухудшают характеристики метаматериала.

Конфигурацию  анаполя  в созданном метаматериале можно представить как сосредоточенные в малом пространстве поля, причем электрическое поле сосредоточено в бесконечно малом объеме, а магнитное вращается вокруг него. Таким образом, анаполь может локализовывать значительную электромагнитную энергию с очень малыми потерями, причем в очень миниатюрных устройствах.

Созданный метаматериал характеризуется очень узкой спектральной линией. Если поместить в зазоры образца частицу вещества, спектральная линия сдвинется. Этот принцип позволяет сделать на его основе  сверхчувствительные сенсоры, основу нового поколения датчиков взрывчатых и запрещенных веществ.

Помимо этого, при добавлении нелинейного полупроводника метаматериал станет перенастраиваемым экраном для СТЕЛС-технологий  — комплексе способов снижения радиолокационной заметности боевых машин в радио, инфракрасном и других областях спектра. 

Кроме того,  такой высокодобротный анапольный метаматериал станет незаменимым элементом для суперсовременных лазеров, мазеров и различных модуляторов. А также основой для кубитов – элементарных ячеек квантовых компьютеров.

Интерес к разработке уже проявило ФГУП «Космическая связь» и ряд других корпораций космической отрасли.

Опубликовано: 10.01.2017
Онлайн-казино - азартные развлечения на любой вкус! Онлайн-казино - азартные развлечения на любой вкус!
Хотя деятельность казино запрещена в нашей стране, есть немало азартных игроков, желающих поймать удачу за хвост в одной из игр
Дачные хитрости садоводов: какие растения нужно сажать вместе? Дачные хитрости садоводов: какие растения нужно сажать вместе?
В нашей статье мы расскажем об овощах, которые просто необходимо посадить рядом! Этот секрет знали еще древние индейцы! Итак, посадите вместе кукурузу, тыкву и горох
Читать другие статьи

Астрономия и космос
Новости астрономии
История Астрономии
Астрономия сегодня
Небесные тела
Солнечная система
Законы космоса
Звёздные карты и календари
Знаменитые астрономы
Вселенная
Астрогалерея
Организации
Гостевая книга
Поделись опытом!!!
Астрономический словарь
Библиотека астронома
Поиск по сайту

Copyright © RIN 2003 -    
   Обратная связь    
Российская Информационная Сеть