Resumen

En este trabajo se estudia la refracción anómala en el borde de un medio metamaterial con fuerte quiralidad. El hecho de que para una onda monocromática el vector de Poynting es antiparalelo a la dirección de la velocidad de fase conduce a relevantes propiedades que pueden tener ventajas en el diseño de novedosos dispositivos y componentes a frecuencias de microondas.

INTRODUCCIÓN

Los materiales compuestos en los que tanto la permitividad como la permeabilidad poseen valores negativos en algunas frecuencias han ganado recientemente una considerable atención. Esta idea fue originalmente iniciada por Veselago en 1967, quien estudió teóricamente la propagación de ondas planas en un material cuya permitividad y permeabilidad se suponían simultáneamente negativas. Recientemente se ha construido un medio compuesto de este tipo para el régimen de microondas, y experimentalmente se verifica la presencia de refracción anómala en este medio [1]. El estudio teórico previo de la interacción de las ondas electromagnéticas con los medios omega utilizando el enfoque del modelo de circuito también había revelado la posibilidad de tener permitividad y permeabilidad negativas en los medios omega para cierto rango de frecuencias [2]. Esto es importante para el diseño de antenas con polarización circular.

La refracción anómala en la frontera de un medio de este tipo con un medio convencional, y el hecho de que para una onda plana monocromática armónica en el tiempo la dirección del vector de Poynting es antiparalela a la dirección de la velocidad de fase, pueden dar lugar a características interesantes que pueden ser ventajosas en el diseño de dispositivos y componentes novedosos. Por ejemplo, como aplicación potencial de este material, la idea de resonadores de cavidad compactos en los que se combina una losa de material convencional y una losa de metamaterial con permitividad y permeabilidad negativas. Los problemas de radiación, dispersión y guiado de ondas electromagnéticas en metamateriales con permitividad y permeabilidad negativas, y en medios en los que están presentes las capas combinadas emparejadas de tales medios junto con los medios convencionales, pueden poseer características muy interesantes que conducen a varias ideas para futuras aplicaciones potenciales, tales como conjugadores de fase, estructuras de ondas guiadas no convencionales, cavidades delgadas compactas, capas absorbentes delgadas, superficies de alta impedancia, por nombrar algunas. En esta charla, primero presentaremos una breve visión general de las propiedades electromagnéticas de los medios con permitividad y permeabilidad negativas, y luego discutiremos algunas ideas para aplicaciones potenciales de estos materiales. En este trabajo discutimos las ondas quirales en medios metamateriales.

ONDAS QUIRALES

En la electrodinámica clásica, la respuesta (normalmente dependiente de la frecuencia) de un material a los campos eléctricos y magnéticos se caracteriza por dos magnitudes fundamentales, la permitividad ε y la permeabilidad µ.

• Materias:Velocidades críticas Ondas Diseño experimental
• Subjects:Critical velocities Waves Experimental design
• Palabras claves: Ondas quirales, metamateriales.
• Keywords:Chiral waves, metamaterial.