Scattering electromagnético en la superficie corrugada de un metamaterial

• Autores: Grünhut Duenyas, Vivian
• Año de publicación: 2011
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Depine, Ricardo Angel
• Materia: SUPERFICIES RUGOSAS; METAMATERIALES; SCATTERING ELECTROMAGNETICO; HIPOTESIS DE RAYLEIGH; REFRACCION NEGATIVA; METODOS NUMERICOS; ROUGH SURFACES; METAMATERIALS; ELECTROMAGNETIC SCATTERING; RAYLEIGH´S HYPOTHESIS; NEGATIVE REFRACTION; NUMERICAL METHODS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Para estudiar las características de la radiación dispersada en la superficie rugosa de los nuevos materiales artificiales conocidos como metamateriales, en este trabajo de tesis se generalizan al caso de materiales con valores arbitrarios (positivos o negativos) de permeabilidad magnética y permitividad eléctrica dos métodos originalmente desarrollados para estudiar la radiación dispersada en la superficie de materiales isótropos convencionales (no magnéticos). Los dos métodos generalizados, un método perturbativo en la altura de la rugosidad y otro esencialmente numérico basado solamente en la validez de la hipótesis de Rayleigh, fueron sometidos a diversos controles para estudiar su rango de validez y garantizar su correcto funcionamiento y pueden emplearse para superficies con rugosidades deterministas o con rugosidades caracterizadas aleatoriamente. Para ilustrar su uso en aplicaciones de interés actual, los métodos se emplean en los siguientes casos: a) para estudiar los cambios producidos en la reflectividad de la superficie de un metamaterial con rugosidades localizadas cuando se cambia el signo del índice de refracción relativo entre los medios a ambos lados de la superficie rugosa; b) para investigar la excitación de ondas superficiales en superficies con rugosidades localmente periódicas, y c) para estudiar la intensificación del pico de retroreflexión en superficies con rugosidades caracterizadas aleatoriamente.
In order to study the features of the radiation scattered on a rough surface of the new artificial materials known as metamaterials, in this work we generalize to the case of materials with arbitrary values (positive or negative) of magnetic permeability and electrical permittivity, two methods originally developed to study the radiation scattered on the surface of conventional isotropic materials (non-magnetic). The two generalized methods, a perturbative method at the height of the roughness and another one essentially numerical based solely on the validity of the Rayleigh hypothesis, were subjected to various checks to assess their range of validity and to ensure proper operation and can be used for deterministic or random rough surfaces. To illustrate their use in topical applications, the methods where used in the following cases: a) to study the changes in the reflectivity of the surface of a metamaterial with localized roughness when changing the sign of the refractive index between the media on both sides of the rough surface; b) to investigate the excitation of surface waves in locally periodic rough surfaces, and c) to study the intensification of the retroreflection peak on surfaces characterized with random roughness.
Fil: Grünhut Duenyas, Vivian. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.