Принцип створення квазіперіодичних поверхонь під дією вібраційної діелектричної матриці

Maksym Olehovych Zoziuk; Alexander Ivanovych Yurikov; Dmytro Volodymyrovych Koroliouk; Yuri Ivanovych Yakymenko

doi:10.20535/2523-4455.mea.202632

Т. 25 · № 1 · 2020 чер 6, 2020 Мікросистеми та фізична електроніка

Принцип створення квазіперіодичних поверхонь під дією вібраційної діелектричної матриці

Maksym Olehovych Zoziuk Відповідальний Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" Україна

Alexander Ivanovych Yurikov Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" Україна

Dmytro Volodymyrovych Koroliouk Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" Україна

Yuri Ivanovych Yakymenko Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" Україна

Сторінки5-10 Опублікованочер 6, 2020

PDF

ТОМ 25 · № 1 · 2020 Переглянути випуск

Анотація

Запропоновано метод створення метаповерхностей за допомогою стоячої хвилі, сформованої в діелектрику. Такі метаповерхні формуються з металевих суспензій, наносяться на діелектричну пластину, поміщаються в металевий каркас-екран. Представлений метод створення стоячих хвиль. За основу був використаний принцип Хладні для створення акустичних фігур. Запропоновано математичний опис цієї моделі, а також основні методи дослідження. Залежно від частоти, та складової стоячої хвилі визначається товщина шару. Основним критерієм є те, що весь об'єм поверхневого шару використовується полем, а отже, і забезпечується ефективний рух матеріалу. Залежно від частоти поля, від товщини шару, грубо кажучи, від масштабування експерименту, методи нанесення шарів будуть різними. Необхідно передбачити ряд підготовчих етапів, таких як різання діелектрика для створення граничних умов для хвилеводу-діелектрика, нанесення перехідного шару на межі між діелектриком та поверхневим шаром, щоб уникнути сплавлення межових матеріалів, що не можна дозволяти будь-яким способом. Тому конфігурація діелектричної матриці істотно залежить від параметрів фізичної моделі. Щоб врахувати пріоритетність параметрів, необхідно визначити, які процеси є більш цінними для успішного проведення експерименту, а які, зрештою, можуть взагалі не вплинути на морфологію рельєфу поверхні. По-перше, слід враховувати в цьому контексті, процеси, які супроводжують експеримент на активній стадії. У будь-якому випадку будуть задіяні дифузійні процеси, оскільки робочі температури можуть бути вище граничної температури, і відповідно ефекти плавлення зростатимуть непропорційно швидко. Вищеописані установки пов'язані з колишнім станом стоячої хвилі та фіксованою морфологією метаповерхні. Зміна характеристик діелектричної матриці, а також параметрів випромінюваної електромагнітної хвилі передбачає перерозподіл поверхневих мас та значну зміну морфології поверхні.

Ключові слова

#стояча хвиля #метаповерхні #фігури Хладні #дискретна модель дифузії

Посилання

M. I. Hossaina, N. Yumnam, W. Qarony, A. Salleo, V. Wagner, D. Knipp, Y.H. Tsang, “Non-resonant metal-oxide metasurfaces for efficient perovskite solar cells”, Solar Energy, vol. 198, pp. 570–577, March 2020, DOI: 10.1016/j.solener.2020.01.082.
Z. Liu, H. Zhong, H. Zhang, Z. Huang, G. Liu, X. Liu, G. Fu, C. Tang, “Silicon multi-resonant metasurface for full-spectrum perfect solar energy absorption,” Solar Energy, vol. 199, pp. 360–365, March 2020, DOI: 10.1016/j.solener.2020.02.053.
M. S. Islam, J. Sultana, M. Biabanifard, Z. Vafapour, M. J. Nine, A. Dinovitser, C. M. B. Cordeiro, B. W.-H. Ng, D. Abbott, “Tunable localized surface plasmon graphene metasurface for multiband superabsorption and terahertz sensing,” Carbon, vol. 158, pp. 559 – 567, March 2020, DOI: 10.1016/j.carbon.2019.11.026.
M. Faraday, “On a Peculiar Class of Acoustical Figures; and on Certain Forms Assumed by Groups of Particles upon Vibrating Elastic Surfaces,” Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol. 121, pp. 299–340, 1831, DOI: 10.1098/rspl.1830.0024.
M. Houssa, “High-k Gate Dielectrics”, CRC Press, 601 p., 2004, https://www.routledge.com/High-k-Gate-Dielectrics/Houssa/p/book/9780367454449 .
A. M. Prokhorov, "Fiziceskij encyklopediceskij slovar", Ed. Sovetskaya Encyclopedia, 1983, http://www.libex.ru/detail/book138229.html .
L. D. Landau, E. M. Lifshitz, “Course of Theoretical Physics. Electrodynamics of Continuous Media. 2nd edition,” Butterworth-Heinemann, vol. 8, pp. 460, 1979, https://www.sciencedirect.com/book/9780080302751/electrodynamics-of-continuous-media .
P. C. Clemmow, “An introduction to electromagnetic theory,” University Press. pp. 183., 1973, https://www.cambridge.org/ua/academic/subjects/physics/general-and-classical-physics/introduction-electromagnetic theory?format=PB&isbn=9780521098151.
V.L Kuznetsov, I.A. Simonova, A.I. Stadnichenko, A.V. Ishchenko, “Oxidation behavior of multiwall carbon nanotubes with different diameters and morphology”, Appl. Surf. Sci., vol. 12, pp. 258–298, 2012, DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.03.021.
Tae-In Jeon, Joo-Hiuk Son, Kay Hyeok An, Young Hee Lee, and Young Seak Lee, Terahertz absorption and dispersion of fluorine-doped single-walled carbon nanotube. Journal of Applied Physics - v. 10.- p. 3-4, 1998, DOI: 10.1063/1.2001751.
A. C. Lasaga, R. T. Cygan, “Electronic and ionic polarizabilities of silicate minerals,” American Mineralogist, vol. 67, pp. 328–334, 1982, https://www.sandia.gov/geo/Pubs/Lasaga1982AM.pdf .
D. R. Lide CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. 2006, https://academia.edu/33987940/Handbook_of_Chemistry_and_Physics_84th_David_R_Lide .
Y. V. Tolstobrov, N. A Manakov, M. V. Pletneva, “The phenomenon of thermal magnetization of highly anisotropic single crystals,” Tech. Phys. Lett., vol. 32, pp. 332 – 327, April 2006, DOI: 10.1134/S106378500604016X.
M. V. Strikha, A. I. Kurchak, A. N. Morozovska, “Influence of Domain Structure in Ferroelectric Substrate on Graphene Conductance,” (Authors' Review), Ukr. J. Phys, vol.63, pp. 49–69, 2018, DOI: 10.15407/ujpe63.01.0049.
D. Koroliouk, “Stationary statistical experiments and the optimal estimator for a predictable component,” Journal of Mathematical Sciences, vol. 214(2), pp. 220–228, 2016, https://www.dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/140874 .
D. Koroliouk, V.S. Koroliuk, and N. Rosato, “Equilibrium Processes in Biomedical Data Analysis: The Wright–Fisher Model”, Cybernetics and Systems Analysis, vol. 50, n. 6, 890–897, 2014, DOI: 10.1007/s10559-014-9680-y
D. Koroliouk, “Statistical experiments in a balanced Markov random environment,” Cybernetics and Systems Analysis, vol. 51, pp. 766–771, 2015, DOI: 10.1007/s10559-015-9769-y.
D. Koroliouk, “The problem of discrete Markov diffusion leaving an interval”, Cybernetics and Systems Analysis, vol. 52, n. 4, 571-576. 2016, DOI: 10.1007/s10559-016-9859-5.
D. Koroliouk, “Two component binary statistical experiments with persistent linear regression,” Theory of Probability and Mathematical Statistics, vol. 90, pp. 103–114, 2015, DOI: 10.1090/tpms/952.

Попередня у випуску Оптимальні LDPC матриці для виявлення помилок в квантових бітах у системах QKD Наступна у випуску Апаратна реалізація потокового обчислювача логарифму для даних в форматі з фіксованою комою

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

Механічно перелаштовувана антена з іонно-полімерним металевим композитом

Artem Serhiyovych Chernov, Oleksii O. Malyshok, Victor Anatoliiovych Kazmirenko, Irina Petrivna Holubeva, Yuriy Vasylovych Prokopenko, Guy A. E. Vandenbosch

Розглядається актуальна задача створення антен для сучасних бездротових систем, здатних до роботи у різних частотних діапазонах. Зазвичай для перелаштування частоти…

#структура з відхиленням електрода #фільтена #перелаштування частоти #актюатор ІМПК

с. 343504.1-343504.6

10.20535/2523-4455.mea.343504

Модель генератора Маркса для генерації коронного розряду у повітрі

Andrii Viktorovych Melnyk, Oleh Mykolaiovych Bevza, Anatolii Ivanovych Kuzmichiev

У статті розглянуто роботу генератора Маркса з навантаженням у вигляді від'ємного коронного розряду в повітрі за атмосферного тиску та побудовано його електричну модель.…

#коронний розряд #генератор Маркса #висока напруга #іонізація

с. 324599.1-324599.8

10.20535/2523-4455.mea.324599

Взаємодія срібних наночастинок з підкладкою в умовах плазмонного резонансу

Yurii I. Mysiuk, Yurii B. Smachylo, Oleksandr V. Ilin, Tetiana Oleksandrivna Bulavinets, Iryna Y. Yaremchuk

Взаємодія між наночастинками металів і підкладками в умовах плазмонного резонансу відіграє вирішальну роль у різних оптичних застосуваннях. У цій роботі ми досліджуємо…

#наночастинки срібла #переріз екстинкції #підкладка #локалізований поверхневий плазмонний резонанс

с. 303929.1-303929.6

10.20535/2523-4455.mea.303929

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

Pavlo Ihorovych Krysenko, Maksym Olehovych Zoziuk, Oleksandr Ivanovych Yurikov, Dmytro Volodymyrovych Koroliuk, Yurii Ivanovych Yakymenko, Моделювання фігур Хладні на прямокутній платівці , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 26 № 3 (2021)
Pavlo I. Krysenko, Maksym Olehovych Zoziuk, Використання інформації про умови експерименту для прогнозування властивостей метаматеріалів , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 28 № 3 (2023): до 125-річчя КПІ ім. Ігоря Сікорського

Схожі статті

Mykola Fedorovych Zhovnir, Вимірювальний перетворювач кутових переміщень з використанням фазових набігань електричного поля поверхневих акустичних хвиль , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 5 (2017)
Mikhail Removych Dombrougov, Моделювання явища інверсії градієнта профілю алюмінію при рідиннофазній епитаксії гетероструктур GaAl(P,As,Sb) , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 1 (2019)
Anton Volodymyrovych Mnevets, Nataliia Heorhiivna Ivanushkina, Моделі сіамських нейронних мереж для класифікації серцевих аритмій за умов нестачі тренувальних ЕКГ сигналів , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 30 № 2 (2025)
Tymofii Andriiovych Khodniev, Oleksandr Ihorovych Antoniuk, Anton Yuriiovych Varfolomieiev, Oleksandr Mykolaiovych Lysenko, Порівнево-декомпозиційна модель оцінки інтегральної ефективності використання тракту зв'язку з урахуванням перешкод , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 6 (2018)
Khaldon Araffa, Планування траєкторії антропоморфного крокуючого робота (Biped Robot) , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 2 (2019)
Дмитро А. Шевчук, канд. техн. наук, доц. Наталія Георгіївна Іванушкіна, Комплексний метод виділення неінвазивного сигналу фетальної електрокардіограми та класифікації серцевих аритмій , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 2 (2026)
Іван Андрійович Вакуленко, канд. техн. наук, доц. Дмитро Анатолійович Миколаєць, канд. техн. наук, доц. Катерина Сергіївна Клен, Імітаційне моделювання фільтро-компенсаційного перетворювача для трифазної трипровідної мережі , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 2 (2026)
Yana Vjyatsheslavivna Kabushka, Anton Serhiiovych Zotko, Ivan Viktorovich Kandrachuk, Oleksii Volodymyrovych Korzhyk, Дальність виявлення малих повітряних об’єктів наземною системою шумопеленгування , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 5 (2018)
Kostiantyn S. Mazur, Alina O. Serheieva, Dmytro D. Tatarchuk, Yuri V. Didenko, Керовані частотноселективні структури НВЧ на основі неоднорідної мікросмужкової лінії передачі , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 4 (2018)
Sergey M. Osinov, Viktor Fedorovich Zavorotnyi, Boris Ivanovych Lupyna, Olexandr Vasylovych Borisov, Моделювання багатофункціанального терморезистивного перетворювача, що використовує технологію теплообміну , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 2 (2019)

1-10 з 50 Наступне

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] M. I. Hossaina, N. Yumnam, W. Qarony, A. Salleo, V. Wagner, D. Knipp, Y.H. Tsang, “Non-resonant metal-oxide metasurfaces for efficient perovskite solar cells”, Solar Energy, vol. 198, pp. 570–577, March 2020, DOI: 10.1016/j.solener.2020.01.082.

[2] Z. Liu, H. Zhong, H. Zhang, Z. Huang, G. Liu, X. Liu, G. Fu, C. Tang, “Silicon multi-resonant metasurface for full-spectrum perfect solar energy absorption,” Solar Energy, vol. 199, pp. 360–365, March 2020, DOI: 10.1016/j.solener.2020.02.053.

[3] M. S. Islam, J. Sultana, M. Biabanifard, Z. Vafapour, M. J. Nine, A. Dinovitser, C. M. B. Cordeiro, B. W.-H. Ng, D. Abbott, “Tunable localized surface plasmon graphene metasurface for multiband superabsorption and terahertz sensing,” Carbon, vol. 158, pp. 559 – 567, March 2020, DOI: 10.1016/j.carbon.2019.11.026.

[4] M. Faraday, “On a Peculiar Class of Acoustical Figures; and on Certain Forms Assumed by Groups of Particles upon Vibrating Elastic Surfaces,” Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol. 121, pp. 299–340, 1831, DOI: 10.1098/rspl.1830.0024.

[5] M. Houssa, “High-k Gate Dielectrics”, CRC Press, 601 p., 2004, https://www.routledge.com/High-k-Gate-Dielectrics/Houssa/p/book/9780367454449 .

[6] A. M. Prokhorov, "Fiziceskij encyklopediceskij slovar", Ed. Sovetskaya Encyclopedia, 1983, http://www.libex.ru/detail/book138229.html .

[7] L. D. Landau, E. M. Lifshitz, “Course of Theoretical Physics. Electrodynamics of Continuous Media. 2nd edition,” Butterworth-Heinemann, vol. 8, pp. 460, 1979, https://www.sciencedirect.com/book/9780080302751/electrodynamics-of-continuous-media .

[8] P. C. Clemmow, “An introduction to electromagnetic theory,” University Press. pp. 183., 1973, https://www.cambridge.org/ua/academic/subjects/physics/general-and-classical-physics/introduction-electromagnetic theory?format=PB&isbn=9780521098151.

[9] V.L Kuznetsov, I.A. Simonova, A.I. Stadnichenko, A.V. Ishchenko, “Oxidation behavior of multiwall carbon nanotubes with different diameters and morphology”, Appl. Surf. Sci., vol. 12, pp. 258–298, 2012, DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.03.021.

[10] Tae-In Jeon, Joo-Hiuk Son, Kay Hyeok An, Young Hee Lee, and Young Seak Lee, Terahertz absorption and dispersion of fluorine-doped single-walled carbon nanotube. Journal of Applied Physics - v. 10.- p. 3-4, 1998, DOI: 10.1063/1.2001751.

[11] A. C. Lasaga, R. T. Cygan, “Electronic and ionic polarizabilities of silicate minerals,” American Mineralogist, vol. 67, pp. 328–334, 1982, https://www.sandia.gov/geo/Pubs/Lasaga1982AM.pdf .

[12] D. R. Lide CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. 2006, https://academia.edu/33987940/Handbook_of_Chemistry_and_Physics_84th_David_R_Lide .

[13] Y. V. Tolstobrov, N. A Manakov, M. V. Pletneva, “The phenomenon of thermal magnetization of highly anisotropic single crystals,” Tech. Phys. Lett., vol. 32, pp. 332 – 327, April 2006, DOI: 10.1134/S106378500604016X.

[14] M. V. Strikha, A. I. Kurchak, A. N. Morozovska, “Influence of Domain Structure in Ferroelectric Substrate on Graphene Conductance,” (Authors' Review), Ukr. J. Phys, vol.63, pp. 49–69, 2018, DOI: 10.15407/ujpe63.01.0049.

[15] D. Koroliouk, “Stationary statistical experiments and the optimal estimator for a predictable component,” Journal of Mathematical Sciences, vol. 214(2), pp. 220–228, 2016, https://www.dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/140874 .

[16] D. Koroliouk, V.S. Koroliuk, and N. Rosato, “Equilibrium Processes in Biomedical Data Analysis: The Wright–Fisher Model”, Cybernetics and Systems Analysis, vol. 50, n. 6, 890–897, 2014, DOI: 10.1007/s10559-014-9680-y

[17] D. Koroliouk, “Statistical experiments in a balanced Markov random environment,” Cybernetics and Systems Analysis, vol. 51, pp. 766–771, 2015, DOI: 10.1007/s10559-015-9769-y.

[18] D. Koroliouk, “The problem of discrete Markov diffusion leaving an interval”, Cybernetics and Systems Analysis, vol. 52, n. 4, 571-576. 2016, DOI: 10.1007/s10559-016-9859-5.

[19] D. Koroliouk, “Two component binary statistical experiments with persistent linear regression,” Theory of Probability and Mathematical Statistics, vol. 90, pp. 103–114, 2015, DOI: 10.1090/tpms/952.