Analysis and optimization of dark states in metamaterials

Der Schwerpunkt des Projekts ist die Untersuchung künstlicher Oberflächen, die besondere elektromagnetische Eigenschaften aufweisen. Durch eine minimale Wechselwirkung der elektromagnetischen Welle mit der Oberfläche wird die Streuung der einfallenden elektromagnetischen Wellen auf ein Minimum reduziert. Die so gestalteten Oberflächen sind reflexionsfrei, brechungsfrei und nicht streuend. Aufgrund ihrer Eigenschaften sind diese Strukturen höchst geeignet, um in der Sensorik Anwendung zu finden. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Konzept zu erstellen, das es in Zukunft einfacher macht, künstliche Oberflächen zu gestalten, die bei bestimmten Frequenzen unsichtbar sind. Es soll ein mathematisches Modell gefunden werden, das die Zusammenhänge zwischen elektromagnetischen und geometrischen Parametern, Frequenz und Streubreite aufzeigt. Mit dem Modell werden verschiedene Strukturen auf ihre Eignung hin untersucht. Analytisch oder numerisch werden geometrische Parameter bestimmt, bei denen die Streubreite bei gegebenen Frequenzen ein Minimum aufweist. Die Analyseergebnisse werden mit elektromagnetischen Simulationen verglichen. Werden Strukturen mit den gewünschten Eigenschaften gefunden, können diese im 3D-Druckverfahren hergestellt und die Funktion der Strukturen experimentell verifiziert werden. ** This work is partially co-funded by the NÖ Forschungs- und Bildungsges.m.b.H. (NFB) within the PhD call.