Досвід розроблення та використання засобів інформаційних технологій на підставі метал-діелектричних структур та плазмового розряду

  • I. Yu. Teplyakov Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів https://orcid.org/0000-0001-5178-5977
  • O. M. Liske Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів https://orcid.org/0000-0001-6298-1893
  • I. V. Gado Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів https://orcid.org/0000-0003-1615-6483
  • S. O. Maslakov Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
Ключові слова: поверхневий плазмон-поляритон; метал-діелектрична структура; плазма

Анотація

Наведено результати аналізу принципів побудови та прикладів застосування сучасних засобів інформаційних технологій на базі метал-діелектричних структур. Виявлено, що стрімкий розвиток сучасних засобів інформаційних технологій зумовлений використанням фізичних властивостей поверхневих плазмонів і поверхневих плазмон-поляритонів. Оцінено вплив модуляції поверхневого імпедансу метал-діелектричних структур на форму просторового розподілу поля. Виявлено, що в засобах передавання електромагнітної енергії ефективно використовується гофрована металева структура в ролі штучного діелектрика для сповільнення рухомої поверхневої хвилі. З'ясовано, що технологія збудження поверхневих плазмонів за геометрією Кретчмана дотепер широко вживана в засобах інфокомунікацій. Встановлено, що вагому роль у розвитку сучасних випромінювальних засобів інформаційних технологій відіграє використання високоіонізованого газу як компонента структури, здатної поширювати поверхневі плазмон-поляритони. Виявлено низку переваг засобів інформаційних технологій на базі плазмового розряду, які зумовлені фізичними особливостями плазми. Досліджено сучасні інформаційно-комп'ютерні технології модельних досліджень електродинамічних параметрів випромінювальних засобів. на підстаі здійсненого аналізу запропоновано використання ребристо-стержневих структур на базі плазмового розряду в ролі засобів передавання електромагнітної енергії.

Біографії авторів

I. Yu. Teplyakov, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

аспірант, кафедра електронних засобів інформаційно-комп'ютерних технологій

O. M. Liske, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

ст. викладач, кафедра електронних засобів інформаційно-комп'ютерних технологій

I. V. Gado, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

канд. техн. наук, доцент, кафедра електронних засобів інформаційно-комп'ютерних технологій

S. O. Maslakov, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

аспірант, кафедра електронних засобів інформаційно-комп'ютерних технологій

Посилання

Aizenberg, A. Z. (Ed.), Belousov, S. P., Zhurebnko, E. M., et al. (1985). Korotkovolnovye antenny, (2nd ed.). Moscow: Radio i sviaz, 536 p. [In Russian].
Andreas, O. (1968). Exitation of nonradiative surface plasma waves in silver by the method of frustrated total reflection. A. Z. Physik, 216, 398–410.
Bogachev, N. N., Bogdankevich, I. L., & Gusein-zade, N. G. (2014). Modelirovanie rezhimov raboty plazmennoi antenny. Prikladnaia fizika, 4, 39–45. [In Russian].
David, J., Stockman, I. Bergman, & Stockman, I. Mark. (2003). Surface Plasmon Amplification by Stimulated Emission of Radiation: Quantum Generation of Coherent Surface Plasmons in Nanosystems. Physical Review Letters, 90(2), 53–59.
Dorozhynskyi, H. V., Maslov, V. P., & Ushenin, Yu. V. (2016). Sensorni prylady na osnovi poverkhnevoho plazmonnoho rezonansu: monohrafiia. Kyiv: NTUU "KPI", 264 p. [In Ukrainian].
Dorozinsky, G. (2013). Surface plasmon resonance as a tool for research in nanotechnology and industry. Machines, technologies, materials, 9, 51–54.
Drabkin, A. L., Zuzenko, V. N., & Kislov, A. G. (1974). Antenno-fidernye ustroistva, (2nd ed.). Moscow: Sovetskoe radio. [In Russian].
Goblik, V. V. (1984). Analiz polia nad impedansnoi ploskostiu s periodicheskimi diskretnymi neodnorodnostiami metodom A. F. Chaplina. Teoreticheskie i eksperimentalnye metody issledovaniia antenn i ustroistv SVCh: Sbornik trudov, (pp. 27–70), m. Lvov. Politekhn. in-t. Lvov, Rus. Dep. v UkrNIINTI 11.11.84, № 1874, Uk, 84. [In Russian].
Hoblyk, V. (2015). Mathematical model antennas, based on modulated plazmon – polariton structures. Plasma Electronics and New Acceleration Methods: Program XIIIth International Conference, (PENAM-2015), (pp. 12–18), August, 24–28, Kharkiv, Ukraine, 312 p.
Hoblyk, V. V. (1986). Analyz polia nad ympedansnoi ploskostiu s peryodycheskymy dyskretnymy neodnorodnostiamy metodom A. F. Chaplyna. Doctoral Dissertation for Physics and Mathematics Sciences (01.04.14 – Thermophysics and molecular physics), Kharkivskyi derzhuniversytet, 210 p. [In Ukrainian].
Hoblyk, V. V. (2012). Elektromahnitne zbudzhennia impedansnykh struktur z N-kratnoiu periodychnistiu. Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika". Seriia: Elektronika, 734, 134–144. [In Ukrainian].
Hoblyk, V. V., & Pavlysh, V. A. (2009). Matematychni modeli periodychno-neodnoridnoho dielektrychnoho tsylindra ta yikh analiz. Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika". Seriia: Radioelektronika ta telekomunikatsii, 645, 197–204. [In Ukrainian].
Hoblyk, V. V., & Subota, I. B. (2011). Doslidzhennia polia kolimatora na osnovi plazmonnoho krystalu. Chotyrnadtsiata vidkryta naukovo-tekhnichna konferentsiia Instytutu telekomunikatsii, radioelektroniky ta elektronnoi tekhniky Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika" z problem elektroniky: tezy dopovidei, (pp. 23–29) 5–7 kvitnia 2011 r., m. Lviv. Lviv: Vydavnytstvo Lvivskoi politekhniky, 21 p. [In Ukrainian].
Hoblyk, V. V., Liske, O. M., Nychai, I. V., & Tepliakov, I. Yu. (2016). Modeliuvannia protsesiv elektromahnitnoho vidklyku v modulovanykh nanorozmirnykh metal-dielektrychnykh ta napivprovidnykovykh strukturakh. Rozdil 1. DB TEZA, № derzhreiestratsii 0113U001354, vykonanu u Natsionalnomu universyteti "Lvivska politekhnika", m. Lviv, (pp. 10–45). [In Ukrainian].
Jenn, D. C. (2003). Plasma antennas: Survey of Techniques and the Current State of the Art. Naval Postgraduate School, Prepared for SPAWAR PMW 189, San Diego, 27 p.
Khristosenko, R. V., Nesterova, N. V., Kostiukevich, E. V., Zagorodniaia, S. D., Baranova, G. V., Golovan, A. V., Ushenin, Iu. V., Samoilov, A. V., & Kostiukevich, S. A. (2011). Immunosersor na osnove poverkhnostnogo plazmonnogo rezonansa dlia opredeleniia antitel protiv virusa Epshteina-Barr. Optoelektronika i poluprovodnikovaia tekhnika, 46, 32–38. [In Russian].
Kiurkchan, A. G. (1985). Sviaz mezhdu antennami v prisutstvii rebristykh struktur. Radiotekhnika i elektronika, 22(7), 1362–1365. [In Russian].
Krasiuk, V. N. (1986). Antenny s dielektricheskim pokrytiiami (osobennosty rascheta i proektirovaniia). Leningrad: Sudostroenie, 164 p. [In Russian].
Kumar, Prince, & Kumar, Rajneesh. (2016). Simulation of Plasma Antenna Parameters. International Journal of Engineering Technology, Management and Applied Sciences, 4(5), 63–69.
Kyrychenko, Yu. V., Karlov, V. D., & Kiiko, A. S. (2017). Osoblyvosti vykorystannia ploskoho sharu plazmy z malym vyhynom v antennykh systemakh. Zbirnyk naukovykh prats Kharkivskoho natsionalnoho universytetu Povitrianykh Syl, 4(53), 42–49. [In Ukrainian].
Lobkova, L. M. (2002). Proektirovanie antenn i ustroistv SVCh: uchebnoe posobie dlia vuzov. Sevastopol: Publishing SevNTU, 178 p. [In Russian].
Markov, G. T. & Chaplin, A. F. (1967). Vozbuzhdenie elektromagnitnykh voln. Moscow-Leningrad: Energiia, 376 p. [In Russian].
Markov, G. T., & Sazonov, D. M. (1975). Antenny: uchebnik dlia studentov radiotekhnicheskikh spetcialnostei VUZov, (2nd ed.). Moscow: Energiia. [In Russian].
Milligan, T. A. (2005). Modern antenna design, (2nd ed.). Wiley-IEEE Press, 528 p.
Patel, Chintan, Masani, Nadeem, & Parekh, Tushar. (2014). Plasma Antenna. International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT), 15(6), 62–68.
RothenhKusler, B., & Knoll, W. (1988). Surface-Plasmon Microscopy. Nature, 6165, 615–617.
Sergeichev, K. F., & Minaev, I. M. (2014). Plazmennye antenny na poverkhnostnykh elektromagnitnykh volnakh. Trudy instituta obshhei fiziki im. A. M. Prokhorova, 7, 53–59. [In Russian].
Shchadylo, Ya. S., Liske, O. M., Hres, M. V., Zharyi, A. A., Tepliakov, I. Yu., & Yevstafiiev, V. I. (2018a). Dosvid ta perspektyvy vykorystannia plazmovoho rozriadu v systemakh ta zasobakh viiskovoho pryznachennia. Perspektyvy rozvytku ozbroiennia ta viiskovoi tekhniky sukhoputnykh viisk, (pp. 64–72), m. Lviv, 183 p. [In Ukrainian].
Shchadylo, Ya. S., Liske, O. M., Verstivskyi, A. A., Tepliakov, I. Yu., & Ziniak, B. B. (2018b). Modeliuvannia plazmovoi rebrystoi sterzhnevoi anteny dlia potreb prykhovanoi radiolokatsii. Perspektyvy rozvytku ozbroiennia ta viiskovoi tekhniky sukhoputnykh viisk, (pp. 132–138), m. Lviv, 183 p. [In Ukrainian].
Shpacovitch, Victoria. (2012). Application of Surface Plasmon Resonance (SPR) for the Detection of Single Viruses and Single Biological Nano-objects. Journal of Bacteriology and Parasitology, 3(7), 87–92.
Shriwas, Raviprakash, & Gulhane, Sayali. (2015). Up gradation of Plasma Antenna by Using Fluorescent Tubes. IPASJ International Journal of Electronics & Communication (IIJEC), 3(1), 46–51.
Stockman, M. I. (2011). Nanoplasmonics: past, present, and glimpse into future. Optics Express, 19(22), 22029–22106.
Valianskii, S. I. (1999). Mikroskop na poverkhnostnykh plazmonakh. Sorovskii obrazovatelnyi zhurnal, 8, 76–82. [In Russian].
Vecchioni, E., Cerri, G., Russo, P., & Primiani, V. Mariani. (2016). Experimental and Theoretical Investigation on Plasma Antennas. Università Politecnica delle Marche, via Brecce Bianche, 60131 Ancona, 356 p.
Yeatman, Eric M. (1996). Resolution and sensitivity in surface plasmon microscopy and sensing. Biosensors & Bioelectronics, 11(617), 635–649.
Zheludev, N. I., Prosvirnin, S. L., Papasimakis, N., & Fedotov, V. A. (2008). Coherent meta-materials and the lasing spaser. Nature Photonics, 2(6), 351–354.
Опубліковано
2018-10-25
Як цитувати
Teplyakov, I. Y., Liske, O. M., Gado, I. V., & Maslakov, S. O. (2018). Досвід розроблення та використання засобів інформаційних технологій на підставі метал-діелектричних структур та плазмового розряду. Науковий вісник НЛТУ України, 28(8), 95-100. https://doi.org/10.15421/40280820
Розділ
Технологія та устаткування