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Novel metamaterials for rf/microwave and optical applications

Processo: 15/50268-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2016 - 30 de abril de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
Convênio/Acordo: Ohio State University
Pesquisador responsável:Ben-Hur Viana Borges
Beneficiário:Ben-Hur Viana Borges
Pesq. responsável no exterior: Fernando Lisboa Teixeira
Instituição 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 

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 (9)
(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)
NA, D-Y; NICOLINI, J. L.; LEE, R.; BORGES, V, B-H; OMELCHENKO, Y. A.; TEIXEIRA, F. L. Diagnosing numerical Cherenkov instabilities in relativistic plasma simulations based on general meshes. Journal of Computational Physics, v. 402, FEB 1 2020. Citações Web of Science: 0.
ABASS, A.; MARTINS, A.; NANZ, S.; BORGES, V, B-H; MARTINS, E. R.; ROCKSTUHL, C. Perturbing beyond the shallow amplitude regime: Green's function scattering formalism with Bloch modes. JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA B-OPTICAL PHYSICS, v. 36, n. 8, p. F89-F98, AUG 1 2019. Citações Web of Science: 0.
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, MAY 1 2019. Citações Web of Science: 0.
NA, DONG-YEOP; BORGES, V, BEN-HUR; TEIXEIRA, FERNANDO L. Finite element time-domain body-of-revolution Maxwell solver based on discrete exterior calculus. Journal of Computational Physics, v. 376, p. 249-275, JAN 1 2019. Citações Web of Science: 1.
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, NOV 12 2018. Citações Web of Science: 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, MAY 2018. Citações Web of Science: 4.
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, APR 16 2018. Citações Web of Science: 4.
NA, DONG-YEOP; OMELCHENKO, YURI A.; MOON, HAKSU; BORGES, BEN-HUR V.; TEIXEIRA, FERNANDO L. Axisymmetric charge-conservative electromagnetic particle simulation algorithm on unstructured grids: Application to microwave vacuum electronic devices. Journal of Computational Physics, v. 346, p. 295-317, OCT 1 2017. Citações Web of Science: 14.
PARK, J. -E.; TEIXEIRA, F. L.; BORGES, B. -H. V. Analysis of deep-subwavelength Au and Ag slit transmittances at terahertz frequencies. JOURNAL OF THE OPTICAL SOCIETY OF AMERICA B-OPTICAL PHYSICS, v. 33, n. 7 JUL 1 2016. Citações Web of Science: 8.

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