پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 49 |
| تعداد شمارهها | 1,277 |
| تعداد مقالات | 11,018 |
| تعداد مشاهده مقاله | 22,700,869 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,332,512 |
تحلیل حساسیت و پایداری پارامترهای مؤثر در فرامواد لایهای بر پایه کسر پرشدگی | ||
| فصلنامه علمی اپتوالکترونیک | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 25 اردیبهشت 1405 | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/jphys.2026.77576.1294 | ||
| نویسنده | ||
| محمدمهدی صادقی* | ||
| Jahrom university | ||
| چکیده | ||
| چکیده فرامواد لایهای زیرِ حدِ طولموج یکی از متداولترین بسترها برای مهندسی پاسخ الکترومغناطیسی مؤثر به شمار میآیند. در این ساختارها، با تنظیم کسر پرشدگی، میتوان گذردهی مؤثر در راستاهای موازی و عمود بر لایهها را کنترل کرد و از این طریق ضریب شکست و امپدانس محیط را تنظیم نمود. روابط کلاسیک محیط مؤثر برای چنین سامانههایی در منابع متعدد ارائه شدهاند؛ با این حال، رفتار مشتقی این روابط و میزان حساسیت پارامترهای مؤثر نسبت به تغییرات کوچک کسر پرشدگی کمتر بهصورت صریح و کمّی تحلیل شده است. از آنجا که در فرآیند ساخت عملی، تغییرات ناگزیر در ضخامت لایهها مستقیماً به تغییر در کسر پرشدگی منجر میشود، پایداری پاسخ مؤثر به نحوه وابستگی آن به این پارامتر بستگی دارد. در این مقاله، با استفاده از مدل محیط مؤثر در رژیم زیرِ حدِ طولموج، مشتقات تحلیلی گذردهی مؤثر نسبت به کسر پرشدگی استخراج میشود و این نتایج به حساسیت ضریب شکست و امپدانس تعمیم داده میشود. تحلیل انجامشده نشان میدهد که در برخی نواحی پارامتری، بهویژه در همسایگی شرایط گذردهی نزدیک صفر، پاسخ مؤثر میتواند نسبت به تغییرات کوچک کسر پرشدگی بسیار حساس شود.. نوآوری این کار در ارائه یک صورتبندی تحلیلی کمّی برای برآورد دامنه تغییر مجاز کسر پرشدگی بر اساس اختلاف گذردهی مواد سازنده است، بهگونهای که امکان پیشبینی پایداری طراحی بدون اتکا به بهینهسازی عددی فراهم میشود. چارچوب ارائهشده میتواند بهعنوان ابزاری تحلیلی برای انتخاب بازههای مناسب کسر پرشدگی و اختلاف گذردهی مواد در طراحی فرامواد لایهای مورد استفاده قرار گیرد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| فرامواد لایهای؛ محیط مؤثر؛ کسر پرشدگی؛ ناهمسانگردی؛ گذردهی نزدیک صفر | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Fill-Fraction-Based Sensitivity and Stability Analysis of Effective Parameters in Layered Metamaterials | ||
| نویسندگان [English] | ||
| mohammad mehdi sadeghi | ||
| jahrom university | ||
| چکیده [English] | ||
| Subwavelength layered metamaterials are widely used platforms for engineering effective electromagnetic responses. In such structures, the effective permittivity along the directions parallel and perpendicular to the layers can be controlled by adjusting the fill fraction, enabling tuning of the effective refractive index and impedance. Although classical effective-medium relations for these systems are well established, the derivative behavior of these relations and the quantitative sensitivity of effective parameters to small variations in fill fraction have not been systematically addressed. In practical fabrication, unavoidable deviations in layer thickness directly translate into fill-fraction variations; therefore, the stability of the effective response depends on its functional dependence on this parameter. Within the subwavelength effective-medium regime, we derive analytical expressions for the derivatives of the effective permittivity with respect to fill fraction and extend the analysis to refractive index and impedance. The results show that in certain parametric regions, particularly near near-zero permittivity conditions, the effective response can become highly sensitive to small fill-fraction changes. The main contribution of this work is a quantitative analytical formulation for estimating the allowable variation range of the fill fraction based on the permittivity contrast of the constituent materials. This framework enables prediction of design stability without numerical optimization and provides a practical analytical tool for selecting suitable fill-fraction ranges and material contrasts in layered metamaterial design. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Layered metamaterials, Effective medium theory, Fill fraction, Anisotropy, Near-zero permittivity | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 15 |
||