Dissertação

Radiation Tension in nonlinear plasma metamaterials EVALUATED

Metamateriais são estruturas construídas de forma a apresentarem certas características electromagnéticas (EM). Foi, recentemente sugerido que os metamateriais fossem combinados com plasmas, de forma a estudar algumas dessas propriedades EM, uma vez que os plasmas são flexíveis e altamente controláveis comparativamente a outros meios de estado sólido. Em particular, essas estruturas podem ser construídas de forma a que macroscopicamente tenham índice de refracção negativo, sendo um meio para a propagação de ondas pouco usuais. A interacção destas ondas com as partículas carregadas do meio levam a fenómenos como a pressão de radiação negativa. Está estudado que a contra propagação de dois impulsos EM de frequência variável num meio de resposta positiva leva a que haja transferência de energia entre as ondas e as partículas, levando à sua aceleração. Neste trabalho, exploramos a combinação de dois impulsos em co-propagação que, nas condições ideais, podem conduzir a resultados idênticos ao esquema experimental anterior, mas agora num metamaterial de plasma. Dependendo da frequência escolhida, um dos impulsos pode experienciar um meio de resposta positiva (n>0) e o outro um meio de resposta negativa (n<0), levando a que tenham velocidades de fase anti-paralelas. Este esquema leva à criação de um batimento capaz de acelerar partículas carregadas através da tensão de radiação. Os nossos resultados são apoiados por simulações numéricas usando o código OSIRIS-meta, que combinam o algorítmo PIC usual na presença, agora, de materiais dielétricos e magnéticos com diferentes propriedades EM.
Metamaterial, Tensão de Radiação, Índice de refracção negativo, Força Ponderomotriz, Aceleração através de batimentos

Outubro 23, 2015, 11:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Luís Miguel De Oliveira e Silva

Departamento de Física (DF)

Professor Catedratico

CO-ORIENTADOR

Eduardo Paulo Jorge da Costa Alves

Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear (IPFN)-IST

Especialista