Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 22: Poster

P 22.31: Poster

Donnerstag, 22. März 2007, 16:30–18:30, Poster A

Plasma als Element für Metamerialien — •Achim Jooß, Helga Kumric und Walter Kasparek — Institut für Plasmaforschung

Bisher beschriebene Metamaterialien sind künstliche Strukturen, bei denen gleichzeitig die Permittivität und die Permeabilität für einen bestimmten Frequenzbereich negativ sind. Schon in den 1960-er Jahren hat Veselago aus den Maxwellgleichungen neue Effekte vorausgesagt, z.B. die Umkehrung der Snellius-, Doppler-, Goos-Hänchen-, und Cherenkov-Effekte. Seit 2000 werden diese Strukturen auch hergestellt und in weiten Bereichen der Hochfrequenztechnik und Festkörperphysik (photonische Kristalle, Nanophysik) untersucht.Dabei wird zwischen є-negative (ENG), µ-negative (MNG) und doppeltnegative (DNG) Materialien unterschieden. In diesem Beitrag wird gezeigt, dass Plasmen als Medium mit negativer Dielektrizitätskonstante unterhalb der Plasmafrequenz auch als Metamaterial (ENG) wirken. Ausgehend von Simulationen zu bereits bekannten Metamaterialstrukturen, wie z.B. resonanten Ringen in Hohlleitern, wird die Mikrowellenausbreitung in Plasmen und plasmaähnlichen Anordnungen mit den genannten Eigenschaften untersucht. Die numerischen Ergebnisse werden mit Messungen verglichen.

Schließlich werden die Rückwärtswellen in heißen magnetisierten Plasmen (z.B. Bernsteinwellen) im Kontext der Metamaterialien (DNG) erörtert.