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Accès ouvert déclaré 2026 article

Mie-resonance based plasma metamaterials: analytical theory and FDTD simulation

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Rattachement africain : de. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract A plasma metamaterial is a composite structure that incorporates plasma as one of its constituents. When the characteristic dimensions of its components are smaller than the electromagnetic wavelength, a metamaterial can, to first approximation, be treated as an effective medium capable of manipulating electromagnetic waves. Metamaterials can exhibit effective permittivity and permeability values beyond those attainable in homogeneous materials, including double-negative media characterized by a negative refractive index. An overdense plasma exhibits a negative permittivity for frequencies below its plasma frequency f p . In addition, high-permittivity dielectric cylinders can exhibit Mie resonances at discrete frequencies, where the induced displacement current is maximized. Such resonances have been exploited in metamaterials to achieve an effective negative magnetic permeability. More specifically, excitation of a ceramic cylinder at a frequency slightly above its magnetic Mie resonance leads to a strongly negative effective permeability. To the best of our knowledge, Mie resonances have not yet been explored in plasma-based metamaterials. Using the finite-difference time-domain (FDTD) method, plasma metamaterials based on Mie-resonant cylinders are demonstrated to be feasible. An analytical study was first performed for the Mie resonance of a single dielectric cylinder embedded in a cold, unmagnetized, overdense plasma. FDTD simulations were used to compute transmittance, reflectance, and power dissipation through a layer of the proposed metamaterial. The emergence of a negative effective refractive index was verified. Finally, the spatial distribution of power dissipation and the impact of cylinder radius and plasma density were examined.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Mie-resonance based plasma metamaterials: analytical theory and FDTD simulation
Date Crossref
27/08/2026
Éditeur
IOP Publishing
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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Les sujets associés

Metamaterials and Metasurfaces ApplicationsElectromagnetic Scattering and AnalysisElectromagnetic Simulation and Numerical Methods

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