Software for calculating the spectrum of the Cherenkov radiation in metamaterials

Authors

  • Gennadiy Burlak Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Av. Universidad 1001, col. Chamilpa, CP 62210, Cuernavaca, Morelos, México.
  • Erika Martínez Sánchez Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Av. Universidad 1001, col. Chamilpa, CP 62210, Cuernavaca, Morelos, México.

DOI:

https://doi.org/10.30973/progmat/2013.5.2/7

Keywords:

negative refractive index, dispersive material, Cherenkov radiation

Abstract

The spectrum of Cherenkov‘s optical radiation generated by an anisotropic group of electrons passing through a dispersive tridimensional metamaterial was studied numerically. Such dispersive material was described by Drude model. In this approach, metamaterial parameters are fixed. The frequency spectrum of the system internal excitations generated by the passage of the particle at a rate greater than the speed of light in the medium, were well defined as a result of numerical simulation.

Author Biographies

Gennadiy Burlak , Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Av. Universidad 1001, col. Chamilpa, CP 62210, Cuernavaca, Morelos, México.

El Dr. Gennadiy Burlak estudió la licenciatura y maestría en la Universidad Nacional de Kiev (KNU) en 1975. Obtuvo el Doctorado en Ciencias físico-matemáticas por la KNU en 1988. Desde 1998 es Profesor-Investigador Titular C definitivo del Centro de Investigaciones en Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIICAp-UAEM). Recientemente obtuvo el nivel III del SNI, por parte del Conacyt. Es autor y coautor de cuatro libros y más de 150 artículos en revistas arbitradas. Ha participado en 118 ponencias en congresos nacionales e internacionales.

Erika Martínez Sánchez, Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Av. Universidad 1001, col. Chamilpa, CP 62210, Cuernavaca, Morelos, México.

Erika Martínez Sánchez obtuvo la Licenciatura en Matemáticas Aplicadas por la Universidad Autónoma de Coahuila en 2010, y la Maestría en Ciencias en CIICAp de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos en 2013. Enseguida ingresó al Doctorado en CIICAp de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos, donde actualmente es doctorante.

References

Jackson, J. D. (1999). Classical Electromagnetics, John Wiley and Sons, New York, 3a. edición.

Comeron-Tejero, A., Canal-Bienzobal F. (1998). Campos electromagnéticos [ref. 2013]. Disponible en: http://fiee.zoomblog.com

Wenshan, V. Wenshan Cai, Shalaev V. (2010), Optical Metamaterials.

Veselago, V. G. (1968). The electrodynamics of substances with simultaneously negative values of ε and μ, Sov. Phys. Usp., 10: 509-514.

Pendry J. B., Smith D. R. (2004) Reversing light with negative refraction. Phys Today 57:37-43

Yongmin, Xiang, Yongmin Liua, Xiang Zhang, (2011). Metamaterials: a New Frontier of Science and Technology, Chem. Soc. Rev. https://doi.org/10.1039/C0CS00184H

Shumin Xiao, Drachev, V. P., Kildishev, A. V., Xingjie Ni, Uday K. Chettiar, Hsiao-Kuan Yuan, Shalaev, V. M.. (2010). Loss-free and active optical negative-index metamaterials. LETTERS. https://doi.org/10.1038/nature09278

Oughstun, K. E. (2009). Electromagnetic and Optical Pulse Propagation 2: Temporal Pulse Dynamics in Dispersive, Attenuative Media (Springer Series in Optical Sciences). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-20835-6

Shalaev, V. M. (2007). Optical negative-index metamaterials, Nature Photonics, 1, 41-48. https://doi.org/10.1038/nphoton.2006.49

Chen, H., Chan, C. T., Sheng, P. (2010). Transformation optics and metamaterials. Nature Materials, 9, 387- 396. https://doi.org/10.1038/nmat2743

Gordon, J. A., Ziolkowski, R. W. (2008). CNP optical metamaterials, Opt. Express, 16, 6692-6716. https://doi.org/10.1364/OE.16.006692

Shalaev, V. M., Wenshan Cai, Uday K. Chettiar, HsiaoKuan Yuan, A. K. Sarychev, V. P. Drachev, A. V. Kildishev. (2005). Negative index of refraction in optical metamaterials, Optics Letters, 30(24), 3356-3358. Negative index of refraction in optical metamaterials

Subimal Deb, S. Dutta Gupta, (2010). Absorption and dispersion in metamaterials: Feasibility of device applications. Journal of Physics, 75(5), 837-854. https://doi.org/10.1007/s12043-010-0166-9

Yu. O. Averkov, V. M. Yakovenko. (2005). Cherenkov radiation by an electron bunch that moves in a vacuum above a left-handed material. Physical Review B, 79, 193402-193412. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.72.205110

Duan, Z. Y., B. I. Wu, S. Xi, H. S. Chen, M. Chen, (2009). Research progress in reversed Cherenkov radiation in double- negative metamaterials. Progress in Electromagnetics Research, PIER, 90, 75-87.

Milton, G W. (2010). Realizability of metamaterials with Prescribed Electric Permitivity and Magnetic Permeability Tensors. New Journal of Physics, 12, 033035. https://doc.org/10.1088/1367-2630/12/3/033035

Taflove, Allen and Susan C. Hagness (2000). Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method. Artech House Inc., Boston, 2nd edition 2000, [ref. 2013]. Disponible en: ftp://ftp.itb.ac.id/pub/download/ebooks/Computational.Electrodynamics.The.Finite-Difference.Time-Domain.Method.pdf

Jiabi Chen, Yan Wang, Baohua Jia. (2011). Observation of the inverse Doppler effect in negative-index materials at optical frequencies, Nature Photonics. https://doi.org/10.1038/nphoton.2011.17

Los metamateriales y sus aplicaciones en defensa. Sistema de observación y prospectiva tecnológica. (2011) [ref. 2013]. Disponible en: http://www.portalcultura.mde.es/Galerias/publicaciones/fichero/Monografia_SOPT_9.pdf

Pendry, J. B. (2000). Negative refraction makes a perfect lens. Physical Review Letters, 85, 3966-3969. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.3966

Aydin, K., Bulu, I., Ozbay, E. (2007). Subwavelength resolution with a negative-index metamaterial superlens. Applied Physics. Letters, 90, id. 254102. https://doi.org/10.1063/1.2750393

Published

2013-12-30

How to Cite

Burlak , G. ., & Martínez Sánchez, E. (2013). Software for calculating the spectrum of the Cherenkov radiation in metamaterials. Programación Matemática Y Software, 5(2), 43–52. https://doi.org/10.30973/progmat/2013.5.2/7

Most read articles by the same author(s)

<< < 1 2