CALCULATION OF THE EFFECTIVE DIELECTRIC PERMITTIVITY OF A COMPOSITE MATERIAL CONTAINING A FILLER WITH NEGATIVE DIELECTRIC PERMITTIVITY

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

An explanation is provided for why the Bruggeman equation is unsuitable for calculating the effective permittivity of a composite material containing a filler with negative permittivity. Formulas have been derived for calculating the effective permittivity of a composite containing spherical nanoparticles of filler with negative permittivity. These formulas can be used in producing composite materials with specified permittivity when metal nanoparticles are used as fillers in composites. The existence of a non-monotonic “resonant” dependence of the effective dielectric permittivity on the concentration of filler nanoparticles is predicted in these cases.

About the authors

V. V. Tyurnev

Kirensky Institute of Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: tyurnev@iph.krasn.ru
Russian Federation, 660036, Krasnoyarsk

References

  1. Б.А. Беляев, Ан.А. Лексиков, В.В. Тюрнев и др., ДАН. Физика, техн. 497, 5 (2021).
  2. D.A.G. Bruggeman, Ann. der Phys. Ser. 5 24, 636 (1935).
  3. D. J. Bergman and D. Stroud, Sol. St.Phys. 46, 147 (1992).
  4. T.C. Choy, Effective Medium Theory, Oxford (2016), Ch. 1.
  5. Б.А. Беляев, В. В. Тюрнев, ЖЭТФ 154, 716 (2018).
  6. G. B. Smith, Opt.Commun. 71, 279 (1989).
  7. T.G. Mackay and A. Lakhtakia, J.Nanophoton. 6, 069501 (2012).
  8. D. Schmidt and M. Schubert, J.Appl.Phys. 114, 083510 (2013).
  9. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Теоретическая физика, т. 8, Электродинамика сплошных сред, Наука, Москва (1982), §§ 8, 4, 13.
  10. Л.А. Апресян, Д.В. Власов, ЖТФ 84(12), 23 (2014).
  11. Б.А. Беляев, В. В. Тюрнев, С.А. Ходенков, Письма в ЖТФ 47(23), 22 (2021).
  12. T.G. Mackay, J.Nanophoton. 1, 019501 (2007).
  13. P.B. Johnson and R.W. Christy, Phys.Rev.B 6, 4370 (1972).
  14. S. Babar and J.H. Weaver, Appl.Opt. 54, 477 (2015).
  15. Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс, Фейнмановские лекции по физике, вып. 5, Электричество и магнетизм, Мир, Москва (1977), гл. 6, § 4 (6.20) [R.P. Feynman, R.B. Leighton, and M. Sands, The Feynman Lectures on Physics.Vol. II: Mainly Electromagnetism and Matter, New York (2010),Ch. 6-4 (6.20)].
  16. S.N. Kasarowa, N.G. Sultanova, C.D. Ivanov et al., Opt.Materials 29, 1481 (2007).
  17. S.B. Aziz, S. Hussein, A.M. Hussein et al., Int. J. Metals 2013, Article ID 123657, http://dx.doi.org/10.1155/2013/123657.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».