Научно-исследовательская лаборатория

"Физика волновых процессов"

 

Направления деятельности: 

 

  • Электродинамика искусственных анизотропных структур. 
  • Расчет, конструирование и создание метаматериалов с равными диэлектрическими и магнитными свойствами в микроволновом диапазоне. 
  • Взаимодействие электромагнитного поля с биологическими спиральными структурами. 
  • Акустические волны в средах с искусственной анизотропией.

Направление исследований  соответствует п. 0602 («новые оптические, волоконно-оптические и нелинейно-оптические компоненты, материалы и покрытия, новые материалы для приборов функциональной микро-, опто-, нано- и СВЧ-электроники») перечня приоритетных направлений фундаментальных и прикладных научных исследований Республики Беларусь на 2011–2015 годы (утвержден Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 19.04.2010 № 585). 

 

Цели и задачи деятельности на ближайшую (3 года) и долгосрочную (10 лет) перспективу.

 

Цели и задачи на долгосрочную перспективу:

  1. Проведение финансируемых фундаментальных, поисковых и прикладных НИР по тематике, сформированной в рамках приоритетных  для Республики Беларусь научных направлений. Привлечение в установленном порядке профессорско-преподаватель с кого состава, аспирантов, магистрантов и студентов к выполнению плановых НИР как в порядке выполнения ими своих обязанностей по основной должности, индивидуальных планов аспирантов, курсовых и дипломных работ студентов, так и с дополнительной оплатой  в свободное от основной работы или учебы время.
  2. Организация и содействие внедрению результатов научной деятельности в производство и учебный процесс.
  3. Содействие подготовке научных кадров и повышению научной квалификации профессорско-преподавательского состава путем широкого привлечения преподавателей, аспирантов и студентов к участию в НИР.
  4. Проведение патентно-информационных исследований по охраноспособной тематике  совместно с патентной службой НИС.

 

Сотрудничество:

 

 

 

 

Институт физики полупроводников СО РАН, Новосибирск, Россия

 

 

 

Aalto University School of Electrical Engineering, Finland

 

 

University of Navarra, Spain

 

 

 

Shizuoka University, Japan

 

 

 

 

Институт физики им. Степанова  НАН Беларуси, Минск

 

Лаборатория Метаматериалы

федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики»,  Санкт-Петербург, Россия.

 

 

 

Результаты работы лаборатории: 

 

1. Разработана аналитическая модель, позволяющая рассчитать электрический дипольный момент и магнитный момент, возникающие в спирали под действием падающей электромагнитной волны. 

2. Проведено сравнение предлагаемой модели с ранее известной моделью канонической спирали, в которой металлическая спираль приближенно рассматривается как комбинация прямолинейного проводника и плоского кругового витка. Новая модель позволяет учесть все геометрические параметры спирали, в том числе угол намотки витков. 

3. Получено универсальное соотношение для компонент электрического дипольного момента и магнитного момента спирали при произвольном распределении тока. 

4. Изготовлены образцы комплексных материалов на основе диэлектрика с упорядоченно расположенными спиральными элементами, имеющими оптимальные параметры. 

5. Экспериментально и теоретически исследовано преобразование поляризации электромагнитной волны двумерной решёткой из металлических омега-элементов. Рассчитаны оптимальные параметры омега-элемента для излучения циркулярно поляризованной волны и изготовлена двумерная решетка, состоящая из омега-элементов с оптимальными параметрами. Полученные теоретические результаты проверены экспериментально. 

6. На основании классической теории дипольного излучения предложена модель, описывающая механизм излучения электромагнитных волн произвольным участком двойной правовинтовой спирали ДНК. Показано, что излучаемая ДНК электромагнитная волна в условиях главного резонанса имеет левостороннюю круговую поляризацию. Такая поляризация излучаемой волны остается неизменной при произвольном распределении электрического тока в ДНК, то есть при любой последовательности азотистых оснований в ДНК. Этот эффект поляризационной селективности, по-видимому, играет важную роль при генетическом сохранении различий между правовинтовыми и левовинтовыми формами объектов живой природы. 

8. Теоретически и экспериментально исследована поляризационная селективность взаимодействия электромагнитного излучения ДНК-подобными структурами. Двойные спирали действительно способны преобразовывать линейно-поляризованную электромагнитную волну в круговую, или близкую к ней, на резонансных частотах. Теоретически рассчитанный угол подъема спирали, необходимый для излучения волн циркулярной поляризации, совпадает с углом подъема спирали ДНК, известным из экспериментальных данных. 

9. Разработан измерительный комплекс для исследования распространения объемных акустических волн в твердых телах.

 

 

 Наши разработки

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ТЕРАГЕРЦОВОГО ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ НА ОСНОВЕ ДВУМЕРНЫХ И ТРЕХМЕРНЫХ МЕТАМАТЕРИАЛОВ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕЗОТРАЖАТЕЛЬНЫХ ПОГЛОТИТЕЛЕЙ ДЛЯ СВЧ И ТГц ДИАПАЗОНА НА ОСНОВЕ МЕТАМАТЕРИАЛОВ