ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОЗИТА: МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ НАНОЧАСТИЦЫ В ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕ И МНОГОСЛОЙНЫХ ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ НА ЕГО ОСНОВЕ : научное издание

Описание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2021

Идентификатор DOI: 10.31857/S2686740021020024

Ключевые слова: composite, metal nanoparticles, complex permittivity, bandpass filter, композит, металлические наночастицы, комплексная диэлектрическая проницаемость, полосно-пропускающий фильтр

Аннотация: Исследованы частотные и концентрационные зависимости эффективной комплексной диэлектрической проницаемости композита: наночастицы серебра в диэлектрической матрице из полистирола. Установлено, что с ростом объемной концентрации частиц в композите до ~33% действительная компонента его относительной диэлектрической проницаемости увеличивается с 2.6 до ~103, при этом вплоть до частоты 1 ТГц тангенс угла диэлектрических потерь не превышает 10–2. Показана возможность создания на композитных слоистых структурах полосно-пропускающих фильтров, настройка которых осуществляется подбором концентрации частиц в четвертьволновых слоях зеркал, обеспечивающих оптимальное взаимодействие полуволновых резонаторов друг с другом, а крайних резонаторов – со свободным пространством. Высокий контраст диэлектрических проницаемостей матрицы и композита позволяет изготавливать зеркала с требуемой отражательной способностью на минимальном количестве слоев. We have investigated the frequency and concentration dependences of the effective complex permittivity of the composite: silver nanoparticles in a polystyrene dielectric matrix. It was found that with an increase in the volume concentration of particles in the composite up to ~33%, the real component of its relative permittivity increases from 2.6 to ~103, while up to a frequency of 1 THz the dielectric loss tangent does not exceed 10–2. We show the possibility to design bandpass filters based on composite layered structures, the tuning of which is carried out by selecting the concentration of particles in quarter-wavelength layers of mirrors, which provide an optimal interaction of half-wavelength resonators with each other, and the outer resonators with free space. The high contrast between the permittivity of the matrix and the composite makes it possible to design mirrors with the required reflectivity with a minimum number of layers.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки

Выпуск журнала: Т. 497, 1

Номера страниц: 5-11

ISSN журнала: 26867400

Место издания: Москва

Издатель: Российская академия наук

Авторы

  • Беляев Б.А. (Сибирский федеральный университет)
  • Лексиков Ан. А. (Институт физики им. Л.В. Киренского Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр” Сибирского отделения Российской академии наук)
  • Тюрнев В.В. (Институт физики им. Л.В. Киренского Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр” Сибирского отделения Российской академии наук)
  • Шабанов Д.А. (Институт физики им. Л.В. Киренского Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр” Сибирского отделения Российской академии наук)

Вхождение в базы данных