Астрогалактика

**dub80** » 15 апр 2007 17:05

Проблема соотношения между симметрией и асимметрией объектов живого или неживого мира играет важную роль в вопросах возникновения и развития вселенной и жизни на Земле. Частью этой общей проблемы выступает явление киральности как проявления асимметрии левого и правого (от греч. — «χειρ» — рука). Данное явление наблюдается в различных областях человеческого знания, таких как биология, химия и физика.
Киральность в оптическом диапазоне проявляется в оптически активных средах. В середине XIX в. известный биолог Луи Пастер объяснил природу возникновения оптической активности молекулярной асимметрией, при которой формы молекул право и левовращающихся изомеров относятся друг к другу как зеркальные отображения. Теория гиротропных сред развита в работах Фёдорова Ф.И. [Л1].
Аналогичные явления в диапазоне СВЧ начали активно изучаться лишь в 80-ые годы XX века. Особый интерес представляют исследования электромагнитных свойств искусственных композиционных сред (метаматериалов) в частотных диапазонах, где существенную роль играет пространственная дисперсия. К таким материалам относятся киральные среды, создаваемые путем равномерного размещения проводящих микроэлементов зеркально асимметричной формы в изотропной среде-контейнере [Л2]. Киральная среда СВЧ является своеобразным искусственным кристаллом. Используемые при создании киральной среды зеркально асимметричные элементы обладают размером меньшим длины волны СВЧ и называются киральными электромагнитными частицами.
Можно выделить два типа киральной среды — объемный и планарный (квази-киральный). В объемной модели используются трехмерные проводящие элементы зеркально асимметричной формы (например, право и левовинтовые спирали и т.п.), которые периодически размещаются и хаотически ориентируются внутри изотропной среды. В планарной модели применяются плоские киральные элементы (КЭ), которые представляют собой проводящие полоски зеркально асимметричной формы (например, в виде буквы S и ее зеркального эквивалента) и периодически располагаются на поверхности диэлектрической подложки. С позиции технической реализации киральной среды планарная модель является более предпочтительной, но степень её киральности меньше, чем у объёмной.
Основными электромагнитными свойствами киральной среды являются бифуркация нормальных волн и кросс-поляризация поля. Первое свойство заключается в невозможности распространения в киральной среде линейно-поляризованной волны. В ней всегда существуют две волны с право (ПКП) и левокруговыми поляризациями (ЛКП), обладающие различными фазовыми скоростями. Второе свойство — кросс-поляризация —заключается в изменении поляризации отраженного и прошедшего полей при падении волны на киральную среду. Например, при падении волны с перпендикулярной поляризацией в структуре поля отраженной волны будут присутствовать составляющие, относящиеся к ортогональной (параллельной) поляризации. Кроме того, известно, что киральная среда по-разному реагирует на падающие волны ПКП и ЛКП и возможны их взаимные преобразования. Кросс-поляризация отраженного и прошедшего через киральную среду излучения
объясняется своеобразной формой кирального элемента.

**Александр** » 15 апр 2007 18:52

Уважаемый dub80
Если можно, то изложите ваши мысли немного в более научно-популярной форме, я не физик, и мало что понял из вашего поста, хотя что такое СВЧ знаю не по наслышке.
Поподробней о киральности, в научно-популярной форме расскажите.
Также расшифруйте аббревиатуру - КВЧ. Что это такое тоже непонятно...

**dub80** » 16 апр 2007 09:37

Administrator писал(а):Уважаемый dub80
Если можно, то изложите ваши мысли немного в более научно-популярной форме, я не физик, и мало что понял из вашего поста, хотя что такое СВЧ знаю не по наслышке.
Поподробней о киральности, в научно-популярной форме расскажите.
Также расшифруйте аббревиатуру - КВЧ. Что это такое тоже непонятно...

Отвечаю на Ваши вопросы.

КВЧ - крайне высокие частоты. Диапазон радиоволн принято разбивать на поддиапазоны. В общем-то мнения ученых здесь иногда не совпадают, но некоторая последовательность прослеживается.

По поводу киральности -
суть в том, что в оптике давно известны и изучены кристаллы, обладающие свойством гиротропии (пространственная дисперсия, то есть свойства луча зависят от направления его распространения). В радиодиапазоне с этим были проблемы (виноваты частоты

). Где-то в 80-х годах ХХ века были изучены ферриты (тогда был самый настоящий бум по этому поводу). Но в феррите, для получения, так скажем, свойства анизотропии, нужно накладывать внешнее воздействие в виде постоянного магнитного поля. Так вот, в киральной среде никакого внешнего воздействия уже не нужно.
Сам киральный кристалл представляет собой, грубо говоря, диэлектрик, заполненный проводящими антисимметричными элементами (спиралями, разомкнутыми кольцами и т.д.).

Подробности можно посмотреть здесь:
http://journal.issep.rssi.ru/articles/pdf/9802_109.pdf

**Александр** » 16 апр 2007 09:41

Спасибо. Для общего развития будет интересно почитать.

**dub80** » 16 апр 2007 21:55

Смысл этого, я имею в виду киральность, гораздо шире, чем может показаться на первый взгляд. Современная наука, определяет отличие живого от неживого именно термином "киральность". В химии этот термин используется давно (иногда говорят "хиральность") и применяется к изомерам молекул. Для новичков в стереохимии поясню - изомер молекулы, это молекула, имеющая тот же самый состав, но иное пространственное расположение атомов молекулы (зеркальное). В мире живого и неживого много примеров, когда такие молекулы имеют разные химические, физические, биологические свойства. Сознаюсь, что подробностей не помню, но в качестве иллюстрации приведу пример. Молекула никотина является правым изомером и, как всем известно

, негативно влияет на организм человека. Так вот, левый изомер никотина (то есть молекула никотина, "отраженная" в зеркале) для человека абсолютно безвредна. Беда в том, что в табаке содержатся только правые изомеры. Есть над чем поработать - вырастите табак, содержащий левые изомеры и благодарность миллионов людей вам обеспечена.

**D-RaY** » 26 апр 2007 21:04

dub80
Моя тема диплома посвящена кироволноводам. Пока не догнал какой смысл испольовать киральные среды в планарных волноводах? В чем преимущества?

**dub80** » 26 апр 2007 21:05

Преимущества в технологии изготовления.

**dub80** » 26 апр 2007 21:19

D-RaY писал(а):dub80
Моя тема диплома посвящена кироволноводам. Пока не догнал какой смысл испольовать киральные среды в планарных волноводах? В чем преимущества?

Будут вопросы - обращайтесь! Кстати, что за ВУЗ?

**D-RaY** » 04 июн 2007 10:37

dub80 писал(а):Будут вопросы - обращайтесь! Кстати, что за ВУЗ?

вопрос есть, даже скорее просьба: не могли бы вы дать ссылку где рассказывается об областях применения планарных волноводов с киральным заполнением.
П.С.:Заканчиваю Ульяновский ВУЗ - УлГУ.

**dub80** » 04 июн 2007 11:14

вечером постараюсь сбросить ссылки.

P.S. А не знаете ли Вы Шевяхова Николай Сергеевича?

**D-RaY** » 04 июн 2007 22:55

к сожалению(а может к счастью) не знаком

**dub80** » 05 июн 2007 06:22

D-RaY писал(а):к сожалению(а может к счастью) не знаком

Вчера задержался допоздна на работе, но сегодня точно ссылки дам.

P.S. Шевяхов Н.С. - ведущий научный сотрудник ульяновского филиала ИРЭ РАН. Кстати у них есть человек, рассматривавший когда-то киральные среды.

**dub80** » 16 июн 2007 19:31

D-Ray,

извиняюсь за долгое молчание. Вот ссылка, поищите там.

http://www.psati.ru/referat/osipov.pdf

Астрогалактика

Новые СВЧ и КВЧ материалы

Новые СВЧ и КВЧ материалы

Кто сейчас на конференции