Diskussion:Metamaterial

Dieser Artikel wurde ab Januar 2012 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Metamaterial“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

hypothetisches Material

"Es ist eben nicht möglich, ein hypothetisches Material mit negativer Brechzahl anzunehmen und dann wild zu spekulieren, was damit alles möglich wäre." - Ist es ja eben doch, es wird ja gemacht! --- 88.77.255.163 23:11, 28. Aug. 2007 (CEST)

Schau' Dir z.B. mal Grbic et al, IEEE T-MTT, vol 53, no 10, p. 3201 und Smith et al, Applied Physics Letters, vol 82, p 1506 an. --- ~

Bin jetzt wirklich kein fachmann, aber der artikel ist haarsträubend geschrieben. Es mag sich ja um ein kontrovers diskutiertes und hochspezielles thema handeln, aber für OMA ist der gesamte informationsgehalt wohl nahe null. Vor allem den letzten absatz mit dem überheblichen kommentar "Der amüsant zu lesende Verriss dieses Konzepts ist in [5] zu finden." finde ich völlig unpassend; der autor mag sich zwar an all dem ergötzen, aber für otto-normal ist das echtes elfenbeinturmkränzchen. Meckern allein hilft nichts, ich weiß, aber das mußte mal gesagt werden. Floze 18:43, 2. Feb. 2008 (CET)

Danke für die Kritik, ich werde versuchen die Allgemeinverständlichkeit zu verbessern. Ziel war den Leser deutlich darauf aufmerksam zu machen, dass gesunde Skepsis angebracht ist: bis jetzt im optischen vorgestellte Realisierungen -> drastische Verluste, (fast) nicht mehr von Absorbern zu unterscheiden. Manche Konzepte, wie z.B. Ziolkowskis Dipolummandlung -> riesen Bullshit, da hierfür *dünnes*, *ideales* Metamaterial nötig ist. Doch dann divergieren die (reaktiven) Energiedichten. Anderes Konzept: Bandbreitenerhöhung von (planaren) Antennen durch Metamaterialsubstrate mit mu>1: geht nicht aufgrund von Dispersion, denn letztendlich gilt: Q\propto 1/\Delta\omega \propto \omega W/P. Die gespeicherte (reaktive) Energie W steigt jedoch durch Metamaterialien. Zu letzterem siehe Paper von Ikonen in T-MTT.

In Summe: E-Dynamik und ihre Limits werden durch Metamaterialien nicht ausgehebelt. Metamaterial ist nur eine geschickte Sichtweise auf elektrisch kleine, verteilte Resonatoren. Und mit Hilfe dieser Sichtweise sind neben obigen, problematischen (räusper) Konzepten auch sinnvolle vorgestellt worden, s. Artikel. -- 13. Feb. 2008 (Anmerkung für mich: Magnetoinductive waves erwähnen). (Der vorstehende, nicht signierte Beitrag stammt von 84.150.239.210 (Diskussion • Beiträge) 00:10, 14. Feb. 2008)

Ich finde es gut, dass in der Wikipedia nicht nur Artikel für das Niveau von OMA zu finden sind. Vielleicht wäre es bei solchen Beiträgen sinnvoll, einen kurzen Absatz voran zu stellen in dem "populärwissenschaftlich" ein ganz grober Überblick gegeben wird bevor man mit den Fachtermini um sich zu werfen beginnt ;) Auch ein Bewertungssystem, wieviel Spezialwissen ein Artikel voraussetzt, wäre langfristig eine Bereicherung für die Wiki. Jochen Reuther (nicht signierter Beitrag von 141.113.86.92 (Diskussion | Beiträge) 10:17, 14. Aug. 2009 (CEST))

eps-r oder n?

Mir scheint hier ein Fehler vorzuliegen, wenn auf negative Werte von eps-r abgehoben wird. Dazu braucht man keine Metamaterialien! Das kann man schon beim Silber (und ähnlichen Materialien) im Bereich ihrer Plasmakante haben, die je gerade in einer Nullstelle von eps-r auftritt. Dazu braucht es nur eng benachbarte Interbandübergänge unterschiedlicher Symmetrie, und schon macht das eps-r einen Nulldurchgang. Ganz ohne Metamaterial. Also rege ich an, in diesem Artikel hier durchgehend immer nur vom negativen n zu reden und eps-r und mue-r höchstens unter ferner liefen zu erwähnen. --PeterFrankfurt 15:41, 27. Mär. 2010 (CET)

Hallo Peter, da bin ich nicht ganz unschuldig dran und muß Dir recht geben. Schlimmer noch: µ_r < 0 gibt es auch in jedem Permanentmagneten. Negatives n ist auf jeden Fall richtig. -- Michael Lenz 23:07, 27. Mär. 2010 (CET)

Hmm, muss dann 90 % des Kapitels "Physikalische Grundlage" raus? Das reitet ja fast ausschließlich auf diesem Aspekt rum, und das negative n kommt nur am Rande vor. Ab dem Kapitel "Auswirkungen..." kommt es ja wieder ins korrektere Fahrwasser. Vielleicht sollte man noch die Tarnkappe als eine Folgeanwendung ergänzen, ist nun mal das spektakulärste, was geboten werden kann. Aber ich bin da selber nicht so sattelfest. --PeterFrankfurt 03:19, 28. Mär. 2010 (CEST)

Die Physikalischen Grundlagen sollen erläutern, weshalb es grundsätzlich möglich ist, so sonderbare Dinge wie negative epsilon_r, µr und n zu erzeugen. Wie weit das gelungen ist, müssen andere entscheiden. Viele denken ja, B und H bzw. D und E haben immer das gleiche Vorzeichen.

Klarer werden die Zusammenhänge vielleicht, wenn man folgende Zuordnung darstellt: - H: stammt von freien (makroskopischen) Strömen - B: stammt von allen Strömen inkl. Strömen im Atomkern u. ä. - D: stammt von freien Ladungen - E: stammt von freien und gebundenen Ladungen

Die Mühe mit den Vorzeichen der Feldkonstanten ist denke ich nicht vergebens. Über die Beziehung $n={\sqrt {\varepsilon _{r}\mu _{r}}}$ besteht ja eine starke Abhängigkeit zwischen den Feldkonstanten und der Brechzahl, wobei ich mir nicht sicher bin, ob dieser einfache Zusammenhang auch im Nahfeld gilt. (Bei den Feldkonstanten darf man auch nicht den Fehler machen, daß man die Konstanten für 50Hz nimmt; man muß schon ein bißchen mehr drauflegen und die Konstanten für die Größenordnung 10^15 Hz (Lichtfrequenz) benutzen.)

Eine der Möglichkeiten, damit $n={\sqrt {\mu _{r}\cdot \epsilon _{r}}}$ negativ wird, besteht darin, daß sowhl $\mu _{r}$ als auch $\epsilon _{r}$ negativ sind. Dafür gibt es denke ich auch Literatur. Es ist aber vielleicht nicht die einzige Möglichkeit. -- Michael Lenz 07:29, 28. Mär. 2010 (CEST)

Richtig, die allgemeine Bedingung lautet. Re(eps)|mu| + Re(mu)|eps| muss kleiner als Null sein (mit komplexen eps und mu). (nicht signierter Beitrag von 131.246.144.216 (Diskussion) 20:22, 5. Nov. 2010 (CET))

Metamaterialien sind mehr als negativ brechende Medien

Der Artikel ist viel zu sehr auf negative Brechung ausgerichtet. Dieser Effekt hat erstmal überhaupt nichts mit Metamaterialien zu tun, sondern trifft auf alle Medien zu in denen eps und mu gleichzeitig negtiv sind. Das besondere an Metamaterialien ist viel mehr, dass man hier überhaupt durch künstliche Strukturen ein effektiv homogenes Medium erschaffen kann, dessen Materialparameter jenseits der Limits natürlicher Medien liegen. Ein negativer Brechungsindex ist hier lediglich EIN Anwendungsbeispiel von vielen. Übrigens sind negativ brechende Metamateralien in der aktuellen Forschung kaum noch ein Thema. (nicht signierter Beitrag von 131.246.144.216 (Diskussion) 20:22, 5. Nov. 2010 (CET))

Ich habe mal versucht, das so in die Einleitung einzubauen. --PeterFrankfurt 02:08, 6. Nov. 2010 (CET)

Zum Bild

Das (Struktur-)Bild dieses „Stoffes“ finde ich sehr hilfreich zum Verständnis. Der (wahrscheinlich echte) Zollstock im Bild ist aber irreführend. Wir sind hier in Deutschland, es gilt das meter-Maß. Die Eins auf dem Maß hatte ich deswegen als ein Zentimeter angenommen. Viel später entdeckte ich, daß die Unterteilungen nicht dezimal sind. Ich vermute mal ein Zoll-Maß (oder inch), amerikanisch. Die Unterteilungen sind wohl: $\textstyle {\frac {1}{2}}\ {\text{Zoll}},{\frac {1}{4}}\ {\text{Zoll}},{\frac {1}{8}}\ {\text{Zoll}},{\frac {1}{16}}\ {\text{Zoll}}.$ Daraus ergibt sich eine Kästchenlänge (die Quadrate in der Ansicht von oben) von $\textstyle {\frac {2}{16}}\ {\text{Zoll}}=3{,}175\ {\text{mm}}$. Sollte man die 3,175 mm nicht (beim Bildtext) dazuschreiben? Der Maßstab ohne Einheit ist wirklich irreführend.--JLeng 20:25, 4. Jan. 2012 (CET)

Einen kurzen Hinweis kannst du gerne beifügen. Dem Urheber des Bildes "NASA Glenn Research" wird an die europäischen Nutzer wohl nicht gedacht haben :-) --Cepheiden 09:03, 5. Jan. 2012 (CET)

:) Ich mach nur einen Hinweis auf das Zoll-Maß. --JLeng 16:47, 5. Jan. 2012 (CET)

akustisches metamaterial?

könnte auch rein, die en hat einen wirklich schönen artikel dazu.--gp (Diskussion) 13:35, 31. Aug. 2013 (CEST)

n < 1 oder n < 0?

In der Einleitung wird auf Materialien mit n < 1 abgehoben. Müsste das nicht n < 0 heißen? (Nur mal abgesehen von den anderen Diskussionspunkten, dass dies nicht das einzige Kriterium für Metamaterialien sein sollte.) --PeterFrankfurt (Diskussion) 03:28, 20. Dez. 2013 (CET)

Mögliche Anwendungen

Bei den möglichen Anwendungen sollte noch einiges aus dem englischen Artikel übernommen werden (der an der Stelle wirklich nahezu OMA-tauglich ist!):

• Größere Funkstärke von Antennen relativ zur Größe,
• Strahlen- und Erdbebenschutz,
• Superlinse ohne irgendwelche Streuungsverluste (offenbar sogar mit Auflösungen unterhalb der Größe von Photonen oder jeglicher elektromagnetischer Wellenlängen? aber was bringt das, wenn man dieses Abbild offenbar nicht ohne signifikanten Auflösungsverlust vergrößern kann? und wie's im englischen Artikel klingt, kennt die Superlinse auch keinen Unterschied mehr zwischen Nah- und Fernfeld, da sämtlicher Lichteinfall auf einer flachen Ebene gehalten wird, so daß jedes Objekt in jeder beliebigen Entfernung jederzeit im Focus wäre),
• optische (also nicht nur radartechnische) Tarnkappentechnologie (durch beliebige Umleitung der Lichtstrahlen um das zu tarnende Objekt).

--2.240.198.214 01:14, 17. Mär. 2014 (CET)

Also das Attribut "möglich" ist in meinen Augen hier - noch - zu hoch gegriffen, im Augenblick steht es eher auf "denkbar", wenn ich zumindest an die optische Tarnkappe denke. --PeterFrankfurt (Diskussion) 02:53, 17. Mär. 2014 (CET)

Weiterer Bereich

Ich möchte mich (weiter) obiger Kritik anschließen, dass der Begriff im Artikel viel zu eng gefasst wird. Metamaterialien nennt man z.B. auch elastische Strukturen mit negativer Querkontaraktionszahl (Poisson's ratio) bzw. auxetische Materialien. Dies ist ein statischer Effekt.

Geschwurbel

Der Text im Abschnitt „Mögliche Anwendungen“ kommt mir reichlich geschwurbelt vor („Stealth-Technik […] das Material mit Licht interagieren zu lassen […] auf einem so kleinen Level, dass die künstlichen Strukturen kleiner als die Lichtwellen selbst […] die optischen Eigenschaften nicht mehr so beschränkt […] Digitalisierung dieser Meta-Materialien […] HyperStealth Biotechnology Corp. im Rahmen ihrer Quantum Stealth Technology erforscht und getestet“) und ist auf jeden Fall für Laien unverständlich. Kann das jemand beheben? --77.8.77.57 09:31, 19. Aug. 2019 (CEST)