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Novel metamaterials for rf/microwave and optical applications

Processo: 15/50268-5
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Data de Início da vigência: 01 de maio de 2016
Data de Término da vigência: 30 de abril de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
Acordo de Cooperação: Ohio State University
Pesquisador responsável:Ben-Hur Viana Borges
Beneficiário:Ben-Hur Viana Borges
Pesquisador Responsável no exterior: Fernando Lisboa Teixeira
Instituição Parceira no exterior: Ohio State University, Columbus, Estados Unidos
Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Materiais nanoestruturados 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Dispersion Engineering | Metamaterials | Metasurfaces | Nano Fabrication | Nanoantennas | Pulse Compression

Resumo

O objetivo da presente proposta de colaboração e projetar, analisar, fabricar e caracterizar duas classes de novos dispositivos baseados em metamateriais para rádio-frequência (RF)/micro-ondas e aplicações ópticas, com desempenho sem precedentes. No regime de RF/micro-ondas, uma análise anterior (realizada por este grupo) de transientes (domínio do tempo) de propagação de pulsos de micro-ondas em meios periódicos será estendida para metamateriais exibindo simultaneamente refração negativa e anisotropia. O objetivo é aumentar os graus de liberdade disponíveis em tais metamateriais com dispersão gerenciada de modo a explorar novos efeitos tais como compressão de pulso em melhoramento de amplitude. Esta análise transiente será complementada com o desenvolvimento de um novo procedimento de homogeneização capaz de reproduzir respostas causais para qualquer frequência de interesse e de habilitar a simulação de dispositivos baseados em metamateriais em escala macroscópica. Efeitos físicos pertinentes tais como refração zero, propagação de ondas lentas, efeitos de dispersão de alta ordem serão também estudados. Além disso, efeitos físicos pertinentes tais como refração exima de zero, propagação de ondas lentas, e efeitos de dispersão de alta ordem serão também investigados. (AU)

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Publicações científicas (13)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
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MARTINS, AUGUSTO; LI, JUNTAO; DA MOTA, ACHILES F.; PEPINO, VINICIUS M.; WANG, YIN; NETO, LUIZ G.; TEIXEIRA, FERNANDO L.; MARTINS, EMILIANO R.; BORGES, BEN-HUR V.. Broadband c-Si metasurfaces with polarization control at visible wavelengths: applications to 3D stereoscopic holography. Optics Express, v. 26, n. 23, p. 30740-30752, . (16/05809-0, 13/07276-1, 15/21455-1, 15/50268-5)
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DA MOTA, ACHILES F.; MARTINS, AUGUSTO; PEPINO, VINICIUS; OTTEVAERE, HEIDI; MEULEBROECK, WENDY; TEIXEIRA, FERNANDO L.; BORGES, V, BEN-HUR. Semianalytical modeling of arbitrarily distributed quantum emitters embedded in nanopatterned hyperbolic metamaterials. JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA B-OPTICAL PHYSICS, v. 36, n. 5, p. 1273-1287, . (15/21455-1, 13/07276-1, 15/50268-5, 18/11388-3)
DA MOTA, ACHILES F.; MARTINS, AUGUSTO; OTTEYAERE, HEIDI; MEULEBROECK, WENDY; MARTINS, EMILIANO R.; WEINER, JOHN; TEIXEIRA, FERNANDO L.; BORGES, BEN-HUR V.. Semianalytical Model for Design and Analysis of Grating-Assisted Radiation Emission of Quantum Emitters in Hyperbolic Metamaterials. ACS PHOTONICS, v. 5, n. 5, p. 17-pg., . (15/50268-5, 13/07276-1)
DA MOTA, ACHILES F.; MARTINS, AUGUSTO; OTTEYAERE, HEIDI; MEULEBROECK, WENDY; MARTINS, EMILIANO R.; WEINER, JOHN; TEIXEIRA, FERNANDO L.; BORGES, BEN-HUR V.. Semianalytical Model for Design and Analysis of Grating-Assisted Radiation Emission of Quantum Emitters in Hyperbolic Metamaterials. ACS PHOTONICS, v. 5, n. 5, SI, p. 1951-1959, . (13/07276-1, 15/50268-5)
MARTINS, AUGUSTO; LI, JUNTAO; DA MOTA, ACHILES F.; WANG, YIN; NETO, LUIZ G.; DO CARMO, JOAO P.; TEIXEIRA, FERNANDO L.; MARTINS, EMILIANO R.; BORGES, BEN-HUR V.. Highly efficient holograms based on c-Si metasurfaces in the visible range. Optics Express, v. 26, n. 8, p. 9573-9583, . (15/50268-5, 13/07276-1, 16/05809-0, 15/21455-1)
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NA, DONG-YEOP; OMELCHENKO, YURI A.; TEIXEIRA, FERNANDO L.; IEEE. Irregular-Grid-Based Particle-in-Cell Simulations of Resonant Electron Discharges with Probabilistic Secondary Electron Emission Model. 2017 XXXIIND GENERAL ASSEMBLY AND SCIENTIFIC SYMPOSIUM OF THE INTERNATIONAL UNION OF RADIO SCIENCE (URSI GASS), v. N/A, p. 3-pg., . (15/50268-5)