Електромагнітні хвилі у багатокомпонентних штучних композитних матеріалах

Abstract

Дисертаційна робота представлена в рамках актуального напрямку сучасної радіофізики, який стосується синтезу штучних композитних матеріалів і теоретичного й експериментального дослідження їх електродинамічних властивостей. Матеріали, що досліджуються, містять оптично-активні включення та можуть функціонувати на однакових фізичних принципах у різних діапазонах частот від НВЧ до оптичного. Автором були розвинуті й узагальнені існуючі методи аналізу штучних середовищ зі складною просторовою композицією, що в поєднанні з підходами сучасної радіофізики та математичної фізики, дозволило виявити низку нових фізичних ефектів і закономірностей поширення та розсіяння електромагнітних хвиль на таких композитних структурах. Отримані в дисертаційній роботі результати являються важливими, як для прикладних досліджень спрямованих на створення високоефективних пристроїв фотоніки, мікроелектроніки, оптоелектроніки та плазмоніки, так і для поглиблення фундаментальних знань про особливості взаємодії електромагнітного випромінювання зі штучними композитними середовищами.

The thesis is related to a new field of modern radiophysics, which concerns with the synthesis of artificial composite structures and theoretical and experimental study of their electromagnetic properties. The structures under study are composed of optically active components and can operate on the same physical principles in different frequency ranges from microwave to visible. The aim of the work is to develop and analyze, in the framework of a unified theory, several physical and mathematical models of the electromagnetic field interaction with artificial composite media. In the proposed models, the effects of anisotropy and spatial inhomogeneity on the characteristics of electromagnetic wave propagation in the studied artificial structures are accounted for. The author develops and generalizes the existing methods of analysis of artificial structures with complex spatial composition. These methods combined with other approaches of modern radiophysics and mathematical physics allow revealing a number of new physical conditions and effects of propagation and scattering of electromagnetic waves in such composite structures.