Metamalzemeler ile Çok Yönlü Özgün Entegre Sensör Uygulamaları ve Tasarımları

Abstract

MTM?ler dogada bulunmayan, negatif kırılma gibi ayrıcalıklı ve egzotik özelliklere sahip periyodik yapıda tasarlanmıs EM malzemelerdir. MTM?lerin sunmus oldugu en önemli özelliklerinden birisi, EM dalganın polarizasyonunu degistirerek optiksel etkinligi ve aktiviteyi saglamasıdır. Böylece EM dalganın istenilen sekilde yönlendirilmesi, polarize edilmesi ve kontrol edilebilmesi gerçeklestirilebilmektedir. Günümüzde MTM?ler ile görünmezlik pelerini (cloaking), süper lens, anten, kalkanlama (absorber) ve sensör gibi savunma sanayi için büyük önem arz eden çalısmalar yapılabilmektedir. Ayrıca MTM?lerin bu ve benzeri uygulamalar için pratik olarak çok sayıda avantaj sundugu (EM özelliklerinin kullanılması ile) bilim insanlarınca kanıtlanmıstır. Bu proje kapsamında ise MTM ile tek bir yapıda hem yogunluk sensörü (hassasiyet oranı, %99) hem de mükemmel sinyal emilimi (%99) gerçeklestirebilen entegre bir algılayıcının tasarımı ve üretimi gerçeklestirilmistir. MTM?lerin dogada bulunan malzemelere entegrasyonu ile sunmus oldugu optiksel aktivite, polarizasyon kontrolü, elektrik alan ve manyetik alan arasında cross-coupling (çapraz-etkilesim) etkisi gibi EM özellikler MTM?li malzemelerin yüksek verim ve kazanç degerine sahip olmasını saglamaktadır. MTM?lerin bu özelliklerinin kullanımı ile yüksek hassasiyete sahip bir entegre algılayıcının tasarlanması gerçeklestirilmistir. Çünkü MTM?lerin gösterdigi egzotik EM özellikler ile algılayıcıda kazanç, hassasiyetinin arttırılması, elektriksel yapı boyutlarının azaltılması gibi birçok önemli avantajlar elde edilebilmektedir.