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유전율과 투자율의 분리제어를 위한 원통기반 메타 물질의 설계

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Authors
유경완
Advisor
박남규
Major
공과대학 전기·컴퓨터공학부
Issue Date
2013-08
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
메타 물질분리 제어유효 유전율유효 투자율0의 굴절률원기둥
Description
학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2013. 8. 박남규.
Abstract
자연 상에 존재하는 많은 물질들은 빛에 반응하는 정도에 따라 각각 고유한 전기적 쌍극자와 자기적 쌍극자 상수(유전율과 투자율)로 표현되어 질 수 있다. 하지만 자연상에 존재하는 이러한 물질들은 한정된 유전율과 투자율을 가지고 있다. 일반적으로 부도체로 불리는 물질들의 유전율은 1보다 크며 주파수에 따라 크게 변하지 않는 거의 고정된 값을 가진다. 도체의 경우는 유전율이 주파수에 따라 변하지만 동시에 손실이 커서 특정한 주파수 영역 밖에서는 도파로로 사용될 수가 없다. 더군다나 거의 모든 물질의 투자율은 1이다. 이렇게 한정된 유전율과 투자율 값은 광소자의 개발에 있어서 한계점을 준다.
메타 물질은 이러한 유전율과 투자율 값을 구조적인 설계를 통해 인공적으로 조절한 물질이다. 메타 물질에서는 파장 길이 보다 작은 구조물에서 인공적인 자기적 쌍극자나 전기적 쌍극자를 만들어 줌으로써 원하는 값의 유전율과 투자율을 설계하며, 2000년도에 처음 제안 된 Pendry의 음의 투자율 메타 물질을 시작으로 많은 연구가 이루어 졌고 현재는 0의 굴절률을 가지는 물질에 대한 연구까지 활발히 이루어지고 있다.
본 논문은 이러한 메타물질, 그 중에서도 유효 유전율과 유효 투자율의 분리제어가 가능한 구조를 설계하는 것을 목표로 하였다. 본 논문에서는 육각형으로 배치된 원기둥 구조에서의 유효 유전율과 유효 투자율 값에 대해 분석하였고 이러한 분석을 통해 유효 유전율과 유효 투자율의 분리제어가 가능함을 보였다. 그리고 이러한 분리제어를 사용하여 실제로 0의 굴절률을 가지는 구조를 설계하였다. 본 논문에 사용된 유효 유전율과 유효 투자율 값은 반사계수 투과계수를 사용하여 얻었으며 이것에 대한 자세한 설명은 서론에 설명되어 있다.
Language
Korean
URI
http://hdl.handle.net/10371/122995
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Appears in Collections:
College of Engineering/Engineering Practice School (공과대학/대학원)Dept. of Electrical and Computer Engineering (전기·정보공학부)Theses (Master's Degree_전기·정보공학부)
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