MFA704 Nanostrukturētie metamateriāli

Kods MFA704
Nosaukums Nanostrukturētie metamateriāli
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Augstākā līmeņa, Akadēmiskais
Tematiskā joma Fizika
Struktūrvienība Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultāte
Mācībspēks Andris Ozols
Kredītpunkti 3.0 (4.5 ECTS)
Daļas 1
Anotācija Metamateriāli ir mākslīgi veidoti materiāli, kuru funkcionālās īpašības nosaka struktūra nevis vielas ķīmiskais sastāvs.Parasti šī struktūra ir periodiska, un tās periodam jābūt daudz mazākam nekā viļņa garums. Metamateriālu izveidē arvien lielāku lomu spēle nanotehnoloģijas . Metamateriāliem var būt īpašības, kādu nav parastajiem dabīgajiem materiāliem, piemēram, negatīvs laušanas koeficients, tādēļ šī nozare strauji attīstās. Mācību priekšmets „Nanostrukturētie metamateriāli” ir domāts RTU maģistrantūras. studentiem. Tas iepazīstina ar metamateriālu izgatavošanas un darbības principiem, to klasifikāciju un īpašībām, kā arī ar to izmantošanu. Sevišķa uzmanība tiek veltīta elektromagnētiskajiem metamateriāliem, tajā skaitā optiski anizotropiem nanostrukturētiem metamateriāliem, un tādiem šo metamateriālu lietojumiem kā superlēcas, kuru izšķirtspēju neierobežo difrakcija, metamateriālu starotājiem un starojuma uztvērējiem, neredzamības pārklājiem..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Ievads. Metamateriāla jēdziens. Metamateriālu veidi. 1 0 0 0
V. Veselago ideja par metamateriālu ar negatīvu laušanas koeficientu. 1 0 0 0
Enerģijas, impulsa un masas pārneses īpatnības. 2 0 0 0
Elektromagnētiskie metamateriāli, to iedalījums.Dubultnegatīvie un mononegatīvie metamateriāli. 3 0 0 0
Fotonkristāliskie metamateriāli. Fotonkristāliskās un mikrostrukturētās šķiedras. 3 0 0 0
Nelineāri optiskās parādības fotonkristāliskajās un mikrostrukturētajās šķiedrās un to izmantošana. 3 0 0 0
Zemviļņa fotonkristāliskie metamateriāli (fotoniskie metamateriāli).Efektīvais laušanas koeficients, tā anizotropija. 2 0 0 0
Organiskie un polimēru fotonkristāliskie metamateriāli. Metāliskie fotoniskie kristāli. 4 0 0 0
Fotonkristāliskās struktūras dabā.Fotonkristālisko metamateriālu izgatavošana. 3 0 0 0
Plazmoniskie metamateriāli. Plazmoniskie nanovadi. 3 0 0 0
Šķelto riņķu rezonatoru režģi mikroviļņu diapazonā. Regulējamie metamateriāli.Terahercu metamateriāli. 3 0 0 0
Akustiskie un seismiskie metamateriāli.Nanostrukturētie optiskie metamateriāli. 3 0 0 0
Nanostruktūras kā metamateriāli: nanovadi, nanocaurules un grafēns. 3 0 0 0
Nanocauruļu elektronika un optoelektronika. Negatīvā refrakcija grafēnā. 3 0 0 0
Citi metamateriālu lietojumi. Superlēcas un hiperlēcas, to praktiskās lietošanas iespējas. Metamateriālu antenas. 4 0 0 0
Citi metamateriālu lietojumi (turpinājums). Fotonkristāliskie viļņvadi un sensori. Mākslīgie magnētiķi. 3 0 0 0
Neredzamības pārklāji un antipārklāji. To aprēķinu metodes , praktiskā realizācija un lietošanas iespējas. 4 0 0 0
Kopā: 48 0 0 0
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Nanostrukturēto metamateriālu kursa mērķis ir dot iespēju studentam kļūt kompetentam šajā jomā. Tiek pieņemts, ka pēc šī kursa apgūšanas students brīvi orientējas metamateriālu jautājumos un spēj iegūtās zināšanas izmantot tālākajā zinātniskajā un praktiskajā darbā.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		Spēj identificēt un klasificēt metamateriālus. - Pārbaudes veidi: kontroldarbi, mājas darbi un referāti praktiskajās nodarbībās, eksāmens. Kritēriji: students brīvi orientējas metamateriālos, māk tos klasificēt.
Spēj analizēt metamateriālu darbības principus un īpašības, kā arī lietojumus. - Pārbaudes veidi:kontroldarbi, mājas darbi, referāti praktiskajās nodarbībās, eksāmens. Kritēriji:konkrētās situācijās students analizē metamateriālu darbības principus, īpašības, iespējamo izmantošan
Priekšzināšanas Nepieciešamas ir priekšzināšanas par elektromagnētiskajiem viļņiem (ieskaitot Maksvela vienādojumus), fizikālajā optikā, sevišķi jautājumos par interferenci un difrakciju, kvantu optikā un kvantu mehānikas pamatjautājumos Fizikas kursa ietvaros. Brīvi jāorientējas diferenciāl – un integrālrēķinos. Jāzina vielas ķīmiskās uzbūves jautājumi
Studiju kursa plānojums
Daļa KP EKPS Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 3.0 4.5 2.0 1.0 0.0 *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]