Wire metamaterial filled metallic resonators

Balafendiev, RustamITMO Univ, Sch Phys & Engn, St Petersburg 197101, Russia. (författare)

QC 20220906
In this work we study electromagnetic properties of a resonator recently suggested for the search of axions-a hypothetical candidate to explain dark matter. A wire medium loaded resonator (called a plasma haloscope when used to search for dark matter) consists of a box filled with a dense array of parallel wires electrically connected to top and bottom walls. We show that the homogenization model of a wire medium works for this resonator without mesoscopic corrections, and that the resonator quality factor Q at the frequency of our interest drops versus the growth of the resonator volume V until it is dominated by resistive losses in the wires. We find that even at room temperature metals like copper can give quality factors in the thousands-an order of magnitude higher than originally assumed. Our theoretical results for both loaded and unloaded resonator quality factors were confirmed by building an experimental prototype. We discuss ways to further improve wire medium loaded resonators.

Simovski, ConstantinAalto Univ, Sch Elect Engn, Dept Elect & Nanoengn, POB 13000, Aalto 0007, Finland. (författare)
Millar, Alexander J.Stockholms universitet,Fysikum,Oskar Klein-centrum för kosmopartikelfysik (OKC),Nordiska institutet för teoretisk fysik (Nordita),Stockholm Univ, Oskar Klein Ctr Cosmoparticle Phys, Dept Phys, Albanova Univ Ctr, SE-10691 Stockholm, Sweden.;Nordita SU(Swepub:su)almi8159 (författare)
Belov, PavelITMO Univ, Sch Phys & Engn, St Petersburg 197101, Russia. (författare)
ITMO Univ, Sch Phys & Engn, St Petersburg 197101, Russia.Aalto Univ, Sch Elect Engn, Dept Elect & Nanoengn, POB 13000, Aalto 0007, Finland. (creator_code:org_t)

Ingår i:Physical Review B: American Physical Society (APS)106:72469-99502469-9969

Av författaren/redakt...: Balafendiev, Rus ...; Simovski, Consta ...; Millar, Alexande ...; Belov, Pavel

Om ämnet

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Materialteknik; och Annan materialte ...

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Maskinteknik; och Strömningsmekani ...

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.