Download - Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder
![Page 1: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/1.jpg)
Metamaterial
Seminar: NanotechnologieDozent: Prof. Dr. Volker Buck
Referent: Sebastian Buder
![Page 2: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/2.jpg)
Inhalt
Snelliussches Brechungsgesetz Transmission I - Mikrowelle Transmission II - rotes Laserlicht Transmission II - kaum begrenztes
Spektrum Transmission IV - Nanoteppich
![Page 3: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/3.jpg)
Snelliussches Brechungsgesetz
Brechzahl =
Vakuumlichtgeschwindigkeit
pro Mediumslichtgeschwindigkeit
Außerdem (geometrisch):
und
Woraus sich ergibt:
0
1
cn
c=
11s in ( )
´A B
ld = 22s in ( )
´A B
ld = 1 1
2 2
s in ( )
s in ( )
d ld l
Þ =
( )1 12
2
s ina rc s in
n
n
dd
×æ ö= ç ÷
è ø
![Page 4: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/4.jpg)
Metamaterial Wiktor Wesselago, Theorie 1968 Motivation:
negative Brechzahlen annähernd vollständige Transmission
von elektromagnetischen Wellen
![Page 5: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/5.jpg)
Transmission
Umlenkung des Lichtes um Gegenstand herum
Licht wieder in Einfallsrichtung weiterleiten
Stoffe mit diesen Eigenschaften nicht in der Natur existent
Zusammenhang zwischen Brechzahl und Dielektrizitätskonstante und magnetischer Permeabilität
![Page 6: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/6.jpg)
Transmission
![Page 7: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/7.jpg)
Transmission
![Page 8: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/8.jpg)
Transmission I
David Smith, Duke University, Dunham
3 mm große, quadratische, geschlitzte Kupferringe
auf Duroidstreifen daraus: 10 Reifen mit Durchmessern
6 – 12 cm Durchmesser Konzentrisch, 1 mm Abstand
![Page 9: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/9.jpg)
Transmission I
David Smith, Duke University, Dunham
Transmission: Mikrowellenstrahlung,
9 Ghz Wellenlänge: 3 cm
→ Metamaterial erscheint als homogene Substanz
![Page 10: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/10.jpg)
Transmission I
David Smith, Duke University, Dunham
Kupferstab, massiv unverhüllt: deutlicher Schatten verhüllt: Reflexion um Stab herum,
Schattenbildung stark reduziert
Aber: elektrische Verluste im Metamaterial, Intensität der Mikrowellenstrahlung abeschwächt
![Page 11: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/11.jpg)
„Unsichtbar“ für Mikrowellen...
Was ist mit „wirklicher“ Unsichtbarkeit???
![Page 12: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/12.jpg)
Transmission II
Martin Wegener, Universität Karlsruhe
Quadratische Gitterstruktur auf Glasplättchen
100 nm große Löcher 70 nm breite Stege aus zwei übereinander
liegenden, 40 nm dicken Silberschichten Dazwischen: 17 nm
Magnesiumflouridschicht
![Page 13: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/13.jpg)
Transmission II
Martin Wegener, Universität Karlsruhe
Sandwichstruktur für magnetische, Silberstege für elektrische Resonanz
![Page 14: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/14.jpg)
Transmission II
Martin Wegener, Universität Karlsruhe
Positiver Brechungsindex: Verringerte Lichtgeschwindigkeit, Phase
und Puls Negativer Brechungsindex:
Beschleunigte Lichtgeschwindigkeit, Phase und Puls
→ messbar mittels Interferrometer
![Page 15: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/15.jpg)
Transmission II
Martin Wegener, Universität Karlsruhe
Allerdings nicht direkt nachweisbar: Nur bei senkrecht auftreffendem Licht Nicht für kleinere Wellenlängen
(Absorbtion in Silberstrukturen)
![Page 16: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/16.jpg)
Transmission III
David Smith, Duke University, Dunham Zusammen mit US-Luftwaffe und chinesischer
Akademie der Wissenschaften
50,8 cm lang, 10 cm breit, 2,5 cm dick 10000 parallel ausgerichtete Glasfaserstücke 6000 einzigartig geformt Computerberechneter Algorithmus
→ fast unbegrenztes Wellenspektrum
→ nur geringer Winkel
![Page 17: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/17.jpg)
Transmission IV
Xiang Zhang, Berkley Lab, UC Berkley
Dielektrische Materialien „Nanoteppich“
3,8 μm mal 400 nm (aufwärtsskalierbar) Objekt unter Teppich Oberfläche erscheint flach Naher Infrarotbereich
(Aussichten auf sichtbares Licht)
![Page 18: Metamaterial Seminar:Nanotechnologie Dozent:Prof. Dr. Volker Buck Referent:Sebastian Buder](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022062417/55204d6449795902118b9548/html5/thumbnails/18.jpg)
Utopie?!?
Endliche Größe der Metamaterialzelle Verluste Dispersion etc...