За сенсорами на основе метаматериалов большое будущее
Научно-учебная группа «Электродинамика замедляющих систем» департамента электронной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ приняла активное участие в работе 12-го международного конгресса по искусственным материалам и новым волновым явлениям, прошедшего в Хельсинки 27 августа – 1 сентября 2018 года.
Профессор департамента электронной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ Елизаров А.А. и аспирант Скуридин А.А. представили доклад «Metamaterial-based Sensor for Measurements of physical Quantities and Parameters of technological Processes» (Сенсор на метаматериале для измерения физических величин и параметров технологических процессов), содержащий результаты моделирования работы сенсора на основе планарного грибовидного метаматериала. Метаматериалами называются композитные периодические структуры, обладающие рядом не встречающихся в природных материалах свойств, таких как одновременно отрицательные значения диэлектрической и магнитной проницаемостей. В настоящее время метаматериалы и высокоимпедансные поверхности на их основе всё более широко используются в СВЧ технике, где находят применение в качестве фазовращателей, фильтров, резонаторов, направленных ответвителей и элементов антенных решёток. Кроме того, большие перспективы использования метаматериалов имеются в области радиочастотных измерений. Сенсоры на основе метаматериалов имеют ряд преимуществ перед своими аналогами, построенными на основе «классических» отрезков длинных линий и замедляющих систем, например, позволяют добиться повышенной чувствительности при сохранении компактных размеров и простоты изготовления. Результаты моделирования сенсора на грибовидном метаматериале, представленные в докладе, показывают, что он может использоваться для проведения контроля и измерений целого ряда величин: геометрических размеров (толщина объекта и величина зазора до объекта), электрофизических параметров (диэлектрическая и магнитная проницаемость объекта) и т. д. Подобное устройство может заменить традиционные радиочастотные чувствительные элементы, не всегда отвечающие современным требованиям по точности измерений.
Конгресс был организован международной ассоциацией Virtual Institute for Artificial Electromagnetic Materials and Metamaterials (Виртуальный институт искусственных электромагнитных материалов и метаматериалов), занимающейся исследованием искусственных электромагнитных сред, и является одной из крупнейших конференцией по этой тематике. Участие в нём приняли многие известные учёные, включая автора пионерских работ по метаматериалам Д. Пендри. Доклады, представленные на конференции, охватывают широкий спектр вопросов, таких как аналитическое и численное моделирование электромагнитных сред, квантовые, графеновые и сверхпроводящие метаматериалы, а также их использование в медицине, вычислительной и измерительной технике и наноэлектронике.
Интерес к докладу представителей МИЭМ НИУ ВШЭ проявили участники конгресса из нескольких стран. Участие в конференции предоставило уникальную возможность по установлению сотрудничества и обмену опытом с ведущими специалистами по метаматериалам и искусственным электромагнитным средам со всего мира. Следующий конгресс состоится в Риме 16-21 сентября 2019 года.