Частотно-перестраиваемый элемент метаматериалов на основе многоэлементных сверхпроводниковых структур

А.В. Шадрин; С.Е. Банков; Г.А. Овсянников; К.И. Константинян; И.И. Соловьев

Частотно-перестраиваемый элемент метаматериалов на основе многоэлементных сверхпроводниковых структур

А.В. Шадрин¹, С.Е. Банков², Г.А. Овсянников³, К.И. Константинян⁴, И.И. Соловьев⁵

научная статья Страницы: 49-56

¹ к.ф.-м.н., науч. сотрудник, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН
² д.т.н., вед. науч. сотрудник, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН
³ д.ф.-м.н., зав. лабораторией, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН
⁴ к.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН
⁵ к.ф.-м.н., науч. сотрудник, НИИ ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, МГУ им. М.В. Ломоносова

Ключевые слова: метаматериалы двумерная отрицательная среда перестраиваемый резонатор метало-оксидные сверхпроводники джозефсоновские структуры сверхпроводящие квантовые интерференционные фильтры

Аннотация

Приведены результаты электродинамического моделирования элементов метаматериала (мета-атомов) на основе слабосвязанного сверхпроводящего спирального резонатора, содержащего многоэлементную джозефсоновскую структуру с гребенчатым резонатором из металлической пленки. Показано, что по сравнению с обычными пассивными резонаторами, сверхпроводящие резонаторы с джозефсоновскими переходами можно перестраивать по частоте внешним магнитным полем. Обсуждаются характеристики плоских одномерных отрицательных сред из предложенных мета-атомов.

Для цитирования

Шадрин А.В., Банков С.Е., Овсянников Г.А., Константинян К.И., Соловьев И.И. Частотно-перестраиваемый элемент метаматериалов на основе многоэлементных сверхпроводниковых структур // Радиотехника. 2012. № 12. С. 49–56.

Список источников

Marques R., Martin F., Sorolla M. Metamaterials with Negative Parameters: Theory, Design and Microwave Applications, Wiley-Interscience, 315 pages, (2008).
Anlage S.M. The physics and applications of superconducting metamaterials // J. Opt. 2011. 13 024001.
Pendry J.B., Holden A.J., Robbins D.J. and Stewart W.J. Magnetism from Conductors and Enhanced Nonlinear Phenomena // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1999. V. 47. No.11.Р. 2075-2084.
SmithD.R., Padilla W.J., Vier D.C., Nemat-Nasser S.C. and Schultz S. Composite Medium with Simultaneously Negative Permeability and Permittivity// Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84.N.18. P. 4184.
Shadrin A.V., Constantinian K.Y., Ovsyannikov G.A., Shitov S.V., Soloviev I.I., Kornev V.K., Mygind J. Fraunhofer regime of operation for superconducting quantum interference filters // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 93.Р. 262503.
Банков С.Е. Электромагнитные кристаллы. М.: Физматлит. 2010.
Шадрин А.В., Константинян К.И., Овсянников Г.А. Квантовые интерференционные фильтры на оксидных сверхпроводниковых переходах для высокочастотных применений // Письма в ЖТФ. 2007. Т. 33. Вып. 5. С. 17-24.
Kurter Cihan, Tassin Philippe, Zhang Lei, Koschny Thomas, Zhuravel Alexander P., Ustinov Alexey V., Anlage Steven M. and Soukoulis Costas M. Classical Analogue of Electromagnetically Induced Transparency with a Metal-Superconductor Hybrid Metamaterial // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 107.Р. 043901.
Лихарев К.К., Ульрих Б.Т. Системы с джозефсоновскими контактами. М.: Издательство МГУ. 1978.
Rozenthal P.A., M Beasley.R., Char K., Colclough M.S. and Zaharchuk G. Flux focusing effects in planar thin-film grain-boundary Josephson junctions // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 59.Р. 3482.
Ziolkowsky R.W., Heyman E. Wave propagation in media having negative permittivity and permeability // Phys. Rev. E. 2001. V. 64. N5. P. 056625

[1] Marques R., Martin F., Sorolla M. Metamaterials with Negative Parameters: Theory, Design and Microwave Applications, Wiley-Interscience, 315 pages, (2008).

[2] Anlage S.M. The physics and applications of superconducting metamaterials // J. Opt. 2011. 13 024001.

[3] Pendry J.B., Holden A.J., Robbins D.J. and Stewart W.J. Magnetism from Conductors and Enhanced Nonlinear Phenomena // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1999. V. 47. No.11.Р. 2075-2084.

[4] SmithD.R., Padilla W.J., Vier D.C., Nemat-Nasser S.C. and Schultz S. Composite Medium with Simultaneously Negative Permeability and Permittivity// Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84.N.18. P. 4184.

[5] Shadrin A.V., Constantinian K.Y., Ovsyannikov G.A., Shitov S.V., Soloviev I.I., Kornev V.K., Mygind J. Fraunhofer regime of operation for superconducting quantum interference filters // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 93.Р. 262503.

[6] Банков С.Е. Электромагнитные кристаллы. М.: Физматлит. 2010.

[7] Шадрин А.В., Константинян К.И., Овсянников Г.А. Квантовые интерференционные фильтры на оксидных сверхпроводниковых переходах для высокочастотных применений // Письма в ЖТФ. 2007. Т. 33. Вып. 5. С. 17-24.

[8] Kurter Cihan, Tassin Philippe, Zhang Lei, Koschny Thomas, Zhuravel Alexander P., Ustinov Alexey V., Anlage Steven M. and Soukoulis Costas M. Classical Analogue of Electromagnetically Induced Transparency with a Metal-Superconductor Hybrid Metamaterial // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 107.Р. 043901.

[9] Лихарев К.К., Ульрих Б.Т. Системы с джозефсоновскими контактами. М.: Издательство МГУ. 1978.

[10] Rozenthal P.A., M Beasley.R., Char K., Colclough M.S. and Zaharchuk G. Flux focusing effects in planar thin-film grain-boundary Josephson junctions // Appl. Phys. Lett. 1991. V. 59.Р. 3482.

[11] Ziolkowsky R.W., Heyman E. Wave propagation in media having negative permittivity and permeability // Phys. Rev. E. 2001. V. 64. N5. P. 056625

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи