Khon Kaen University - Department of Electrical Engineering

Associate Professor Dr. Nantakan Wongkasem

รองศาสตราจารย์ ดร. นันทกานต์ วงศ์เกษม

Department of Electrical Engineering

Faculty of Engineering

Khon Kaen University

Khon Kaen 40002, Thailand

Phone:(66) 043 347-031 and (66) 83 413-3106

Fax:(66) 043 347-032 Office: EN4325B

Email: nantakan@kku.ac.th

where WAVES can be manipulated EFFICIENTLY

Super materials by Metamaterials to Control Waves & Rays: shielding, splitting, filtering, sensoring, energy harvesting

TEXT BOOKS

1. Complex Metamaterials: Theory Design & Applications (Coming soon)

วัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าสังเคราะห์เชิงซ้อน: ทฤษฎี การออกแบบ และประยุกต์ใช้งาน

- หน้าปก - ปกใน - คำนำ - สารบัญ

2. Metamaterials: Design and Applications (May 2012)

วัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าสังเคราะห์: การออกแบบและประยุกต์ใช้งาน

- หน้าปก - ปกใน - คำนำ - สารบัญ

3. Electromagnetic Fields (May 2011)

สนามแม่เหล็กไฟฟ้า

- หน้าปก - คำนำ - สารบัญ

4. Electrical Properties of Materials and Devices (May 2009)

สมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุและอุปกรณ์

- หน้าปก - คำนำ - สารบัญ

EDUCATION

D.Eng. (Electrical Engineering), University of Massachusetts, Lowell, USA

Thesis: “Computational and Theoretical Investigation of Micro- and Nano-scale Chiral Electromagnetic Metamaterials”

M.Sc. (Electrical Engineering), University of Massachusetts, Lowell, USA

Thesis: “Effect of the Depletion Layer on the Characteristics of Metal-Insulator-Semiconductor Transmission Lines”

B.Eng. (Electrical Engineering), Khon Kaen University, Khon Kaen, Thailand

TEACHING COURSES

1^st 2007

2^nd 2007

1^st 2008

2^nd 2008

1^st 2009

2^nd 2009

1^st 2010

2^nd 2010

1^st 2011

2^nd 2011

2012

1^st 2013

2^nd 2013

1^st 2014

2^nd 2014

Undergraduate Courses

172 221 Electrical Properties of Materials and Devices

S a b b a t i c a l L e a v e

182 231/192 205 Electromagnetic Fields

182 436/192 434 Microwave Engineering

182 433 Optical Communications

Graduate Courses

172 772 Research Methodology II 192 992/3

172 753 Computational Electromagnetics

172 791 Advanced Electromagnetic with Focus on Metamaterials

EVENTS

§ Europhysics News 2010

§ TRIDI Year-End Conference, December 2010

§ ICT Awards, March 2011

§ Ministry of Defenses, June 2011

§ ICEAA Conference, Torino, Italy, September 2011

§ META 12, Nanjing, China, October 2012

§ PIER 2013 Stockholm, Sweden, August 2013

§ ICEAA 14, Aruba, August 2014

§ SoftCom 14, Split, Croatia, September 2014

CURRENT RESEARCH

§ Theoretical and computational methods for electromagnetic applications

§ Novel electromagnetic materials, e.g. isotropic, single negative, double negative,

near-zero index and chiral metamaterials

§ Design, fabrication and measurement for millimeter, micro- and nano-artificial EM structures

§ Negative refractive index in nano organic compounds based on their chirality

§ Splitting light and EM waves applications

§ EM wave blockers, shields and absorbers

§ Metamaterial-based polarizers

§ Compact antennas (LP and CP)

GRADUATE STUDENTS

Current students:

§ Amornthep Sonsilphong (PHD ทุน คปก.)

(High Frequency Wave block by Metamaterials) – Expected graduation 2015

§ Chaiyong Soemphol (PHD ทุน คปก.)

(Near-Zero Refractive Index Metamaterials) Expected graduation 2015

§ Montree Malathong (Master ทุนวิจัย TRIDI, ทุนมหาวิทยาลัยวิจัยแห่งชาติ)

(Electromagnetic Shield by Metamaterials) Expected graduation 2015

Graduated students:

§ Amornthep Sonsilphong (Master ทุนมอดินแดงช้างเผือก และ ทุนวิจัย HDD, NECTEC)

(Polarization Control in Chiral-Based Metamaterials) – Graduated in March 2012

§ Wara Panpradid (Master ทุนวิจัย HDD, NECTEC) Now works at TOYOTA

(High Refractive Index Chiral Metamaterials) – Graduated in March 2012

§ Khanit Matra (Master ทุนมอดินแดงช้างเผือก) Now works at มหาวิทยาลัยศรีนครินทร์วิโรฒ

(Isotropic Chiral Metamaterials) - Graduated in June 2009

§ Chakkrit Kamtongdee (Master, ทุนวิจัย TRIDI) Now works at NECTEC

(Microstrip Antennas) - Graduated in October 2009

FUNDING

§ Design and Applications of Near-Zero Refractive Index Metamaterials

(December ‘13 – November ‘16)

ทุนโครงการกาญจนาภิเษก (คปก.), สกว.

(The Thailand Research Fund)

(1 ธ.ค. 56 – 14 พ.ย. 59)

§ Metamaterials as Electromagnetic Wave Shield in High Frequency Regimes

(June ‘12 – May ‘15)

ทุนโครงการกาญจนาภิเษก (คปก.), สกว.

(The Thailand Research Fund)

(1 มิ.ย. 55 – 14 มิ.ย. 58)

§ Transparent Metamaterials as Electromagnetic Wave Shield

(June ‘11 – June ‘14)

ทุนพัฒนานักวิจัย (เมธีวิจัย), สกว.

(The Thailand Research Fund)

(15 มิ.ย 54 – 14 มิ.ย. 57)

§ Design of Near-Zero Refractive Index Metamaterials

(July ‘11 – June ‘12)

ทุนวิจัยโครงการร่วม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

(Faculty of Engineering, KKU)

(1 ก.ค. 54 – 30 มิ.ย. 55)

§ Alternative Data Encoding Design in HDD using Split Light Effect from

Chiral Metamaterials

(September ‘10 –August ‘11)

Hard Disk Drive Research Center, NECTEC, Thailand

(ก.ย. 53 – ส.ค. 54)

§ Design and Implementation of Metamaterial-based Circularly Polarized Microstrip

Antennas for Wireless Network

(November‘10 – October‘11)

สถาบันวิจัยและพัฒนาอุตสาหกรรมโทรคมนาคม (TRIDI)

(พ.ย. 53 – ต.ค. 54)

§ Optimization of Optical Activity in Chiral Meta-materials

(November ‘09 – November ‘10)

ทุนนักวิจัยใหม่ กระทรวงวิทยาศาสตร์

(National Science and Technology Development Agency)

(พ.ย. 52 – พ.ย. 53)

§ Design of Compact Microstrip Antennas for Wireless LAN

(November ‘08 – October ‘09)

สถาบันวิจัยและพัฒนาอุตสาหกรรมโทรคมนาคม (TRIDI)

(1 พ.ย. 51 – 31 ต.ค. 52)

§ Development of Artificial Electromagnetic Metamaterials for Electric and Magnetic

Applications in the Microwave Regime (May ‘08 – May ‘10)

ทุนพัฒนาศักยภาพในการทำงานวิจัยของอาจารย์รุ่นใหม่, สกว.

(The Thailand Research Fund)

(15 พ.ค. 51 – 14 พ.ค. 53)

§ Nano Chiral Metamaterials (August ‘08 – July ‘10)

โครงการวิจัยร่วม มหาวิทยาลัยขอนแก่น – University of Massachusetts Lowell

(KKU - UMASS Lowell - US Airforce)

(1 ส.ค. 51 – 31 ก.ค. 53)

§ Automatic Emergency Light System using Light Emitting Diodes (July ‘08 – June ‘09)

ทุนวิจัยเชิงนวัตกรรม, คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

(1 ก.ค. 51 – 30 มิ.ย. 52)

§ Analysis and Categorization of Nano-artificial Magnetic Metamaterials by Group Theory

(July ‘07 – June ‘08)

ทุนเริ่มต้นวิจัย คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

(1 ก.ค. 50 – 30 มิ.ย. 51)

§ Computer Programming Development for Nano-artificial Magnetic Metamaterial

Design in Higher Frequency Regimes (September ‘07 – August ‘08)

ทุนวิจัยจาก ศูนย์วิจัยและพัฒนาโครงสร้างมูลฐานอย่างยั่งยืน มหาวิทยาลัยขอนแก่น

(1 ก.ย. 50 – 30 ส.ค. 51)

§ Design of Electric Machine for Extraction of Thai Flower Oils (July ’07 – March ‘08)

ทุนวิจัยจาก IRPUS, สกว. (The Thailand Research Fund)

(1 ก.ค. 50 – 30 มี.ค. 51)

§ Design of Antireflection Coating Materials on Solar Cells (July ’07 – March ‘08)

ทุนวิจัยจาก IRPUS, สกว. (The Thailand Research Fund)

(1 ก.ค. 50 – 30 มี.ค. 51)

HONORS/AWARDS

2011 รองชนะเลิศอันดับที่ 1 ประเภทฮาร์ดแวร์ การประกวดงานวิจัย ICT AWARD 2010

จากกระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร

2006-2007 Outstanding Graduate Student, UMASS Lowell

2001 Graduate Dean’s Gold Medal (Highest GPA), UMASS Lowell

PUBLICATIONS

JOURNAL ARTICLES:

1) A. Sonsilphong, P. Gutruf, W. Withayachumnankul, D. Abbott, M. Bhaskaran, S. Sriram,

and N. Wongkasem, “Flexible bi-layer terahertz chiral metamaterials,”

Journal of Optics 17 2040-8978/15, July 2015. (IF 2.06)

2) C. Soemphol, A. Sonsilphong and N. Wongkasem, “Metamaterials with near-zero refractive index

produced using fishnet structures,” Journal of Optics 16 015104, January 2014. (IF 2.06)

3) A. Sonsilphong and N. Wongkasem, “Low Loss Circular Birefringence in Artificial Triple Helices,” Progress In Electromagnetics Research M, Vol. 29, 267-278, March 2013. (IF 0.428)

4) L. Fang, M. Wei, N. Wongkasem, H. Jaradat, A. Mokhlis, J. Shen, A. Akyurtlu, K. Marx, C. Barry and J. Mead, “Tin assisted transfer of electroplated metal nanostructures and its application in flexible chiral metamaterials,” Microelectronic Engineering, Vol. 107, 42-49, February 2013. (IF 1.557)

5) A. Sonsilphong and N. Wongkasem, “Three-dimensional artificial double helices with high negative refractive index,” Journal of Optics 14 105103, September 2012. (IF 1.990)

6) W. Panpradit, A. Sonsilphong, C. Soemphol and N. Wongkasem, “High Negative Refractive Index Chiral Metamaterials,” Journal of Optics 14 075101, July 2012. (IF 1.990)

7) A. Sonsilphong and N. Wongkasem, “Transmission Properties in Chiral Metamaterials,” International Journal of Physical Sciences, Vol. 7 (21), pp. 2829-2837, May 2012. (IF 0.423)

8) N. Wongkasem, C. Kamtongdee, A. Akyurtlu and K. Marx “Artificial Multiple Helices,” Europhysics News, July-August 2010, p15-16.

9) N. Wongkasem, C. Kamtongdee, A. Akyurtlu and K. Marx “Artificial Multiple Helices: EM and Polarization Properties,” Journal of Optics 12 075102, June 2010. (IF 1.742)

10) N. Wongkasem and A. Akyurtlu “Light Splitting Effects in Chiral Metamaterials,”

Journal of Optics 12 Vol. 3, January 2010. (IF 1.742)

11) K. Matra and N. Wongkasem, “Left-handed chiral isotropic metamaterials: analysis and detailed numerical study,” Journal of Optics A: Pure and Applied Optics, Artificial Chiral Materials (special issue), 11, 074011, June 2009. (IF 1.742)

12) นันทกานต์ วงศ์เกษม และ คณิศร์ มาตรา, “วัสดุเหนือธรรมชาติ,” วารสารวิจัย ม.ข. ฉบับวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และเทคโนโลยี, ปีที่ 14 ฉบับที่ 2, หน้า 133-149, กุมภาพันธ์ 2552

13) N. Wongkasem, A. Akyurtlu, and K. A. Marx, Q. Dong, J. Li and W.D. Goodhue, “Development of Chiral Negative Refractive Index Metamaterials for the Terahertz Frequency Regime,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Volume 55, Issue 11, pp. 3052-3062, November 2007.

(IF 1.48)

14) N. Wongkasem, A. Akyurtlu, K. A. Marx, W.D. Goodhue, J. Li, Q. Dong and E. Ada, “Lithographic Fabrication of a Novel Micron Scale Metamaterials Y-Structures-Based Chiral Metamaterial: Theoretical and Experimental Analysis of its Chiral and Negative Index of Refraction Properties in the Terahertz and Microwave Regime,” Microscopy Research and Technique, vol.70, pp. 497-505, 2007. (IF 2.323)

15) N. Wongkasem, A. Akyurtlu, J. Li, A. Tibolt, Z. Kang, W. D. Goodhue, “Novel Broadband THz Negative Refractive Index Metamaterials: Analysis and Experiment,” Progress in Electromagnetic Research, PIER 64, pp. 205-218, 2006.

16) N. Wongkasem, A. Akyurtlu, and K. A. Marx, “Group Theory Based Design of Isotropic Negative Refractive Index Metamaterials,” Progress in Electromagnetic Research, PIER 63, pp. 295-310, 2006.

17) N. Wongkasem, A. Akyurtlu, and K. A. Marx, “Development of Chiral and Achiral Double Negative Metamaterials in the THz Regime,” Proc. SPIE 6373, 63730Z, 2006.

CONFERENCE PROCEEDINGS/PRESENTATIONS:

1) N. Wongkasem, “Circular Polarizer by Multi-Form Helices,” SoftCom 2014, Split, Croatia, September 2014.

2) A. Sonsilphong and N. Wongkasem, “Light-weight radiation protection by non-lead materials in x-ray regimes,” ICEAA – IEEE APWC 2014, Aruba, August 2014.

3) M. Malathong and N. Wongkasem, “Design of Multiband Electromagnetic Wave Shielding using Metamaterials,” EECON 2013, Thailand, December 2013.

4) N. Wongkasem and A. Sonsilphong, “Narrow-Band Wave Block by Chiral Metamaterials,” PIER 2013, Stockholm, Sweden, August 2013.

5) C. Soemphol and N. Wongkasem, “Design of Near-Zero Refractive Index Metamaterials using and Near-Zero Media,” 2012 International Workshop on Metamaterials (META12’Nanjing), Nanjing, China, October 2012.

6) W. Panpradit, A. Sonsilphong and N. Wongkasem, “Chirality Control in Metamaterials by Geometrical Manipulation,” ICEAA 2011, Torino, Italy, September 2011.

7) A. Sonsilphong and N. Wongkasem, “Novel Technique for High Refractive Index Manifestation,” ICEAA 2011, Torino, Italy, September 2011.

8) M. Malathong, W. Panpradit, A. Sonsilphong and N. Wongkasem, “Metamaterial Based Circularly Polarized Microstrip Antennas,” ICEAA 2011, Torino, Italy, September 2011.

9) N. Wongkasem and C. Kamtongdee, “Optical Activity in Organic Metamaterials,” MIT, Cambrigde, Massachusetts, USA, July 2010.

10) S. Swatdiponphallop, K. Tanmitr, R. Ung-arunyawee and N. Wongkasem, “Automatic LED Emergency Light System: Thai Standard”, TISD2010, Thailand, March 2010.

11) C. Kamtongdee^*, K. Matra and N. Wongkasem, “Circular Polarization in Chiral Metamaterial Structures”, TISD2010, Thailand, March 2010.

12) K. Matra and N. Wongkasem, “Optimized Isotropy in Left-Handed Metamaterials,” ITC-CSCC International Conference, Korea, July 2009.

13) C. Kamtongdee, N. Wongkasem, B. Charoen and K. Matra, “Development of Compact Microstrip Antennas using Metamaterials,” ITC-CSCC International Conference, Korea, July 2009.

14) C. Kamtongdee and N. Wongkasem, “A Novel Design of Compact 2.4 GHz Microstrip Antennas,” ECTI International Conference, Pattaya, Thailand, May 2009.

15) N. Wongkasem and K. Matra, “Novel Chiral Isotropic Metamaterials with Negative Refractive Index,” NATO Advanced Research Workshop (Metamaterials for Secure Information and Communication Technologies) META'08 conference, Marrakesh, Morocco, May 2008.

16) N. Wongkasem, “Identification of Material Parameters in Complex Metamaterials by Group Theory,” Technology and Innovation for Sustainable Development Conference (TISD 2008), Khon Kaen, Thailand, January 2008.

17) K. Matra and N. Wongkasem, “Novel Chiral Isotropic Metamaterials,” Technology and Innovation for Sustainable Development Conference (TISD 2008), Khon Kaen, Thailand, January 2008.

18) N. Wongkasem, A. Akyurtlu and K. A. Marx, “Strong Negative Refractive Index in Gammadion Structure: Analysis and Experiment,” URSI National Radio Science Meeting, Ottawa, Canada, July, 2007.

19) N. Wongkasem, A. Akyurtlu and K. A. Marx, “Identification and Classification of Chiral and Bi-anisotropic Metamaterials by Group Theory,” URSI National Radio Science Meeting, Ottawa, Canada, July, 2007.

20) N. Wongkasem, A. Akyurtlu, K. A. Marx, “Development of double negative metamaterials in the THz regime,” (Invited) Proceedings of SPIE Vol. 6373, No.35, Boston, MA, USA, October, 2006.

21) N. Wongkasem, A. Akyurtlu, and K. A. Marx, “Development of Double Negative Chiral Metamaterials in the Visible Regime,” Proceeding of IEEE AP-S Int. Symp. and USNC/URSI National Radio Science Meeting, p 757-760, Albuquerque, NM, USA, July, 2006.

22) N. Wongkasem, A. Akyurtlu, “Broadband THz DNG Metamaterials for Simplified Fabrication,” Proceeding of IEEE AP-S Int. Symp. and USNC/URSI National Radio Science Meeting, p. 2257-2260, Albuquerque, NM, USA, July, 2006.

23) N. Wongkasem, A. Akyurtlu, and K. A. Marx, “Analysis and Measurements of Chiral Metamaterial Properties,” IEEE AP-S Int. Symp. and USNC/URSI National Radio Science Meeting, Washington, DC, USA, July, 2005.

24) N. Wongkasem, A. Akyurtlu, J. Li, A. Tibolt, Z. Kang, W. D. Goodhue, “Computational and Experimental Analysis of THz Double Negative Metamaterials,” (Invited) in Proc. IEEE AP-S Int. Symp. and USNC/URSI National Radio Science Meeting, #2B, p. 200-203, Washington, DC, USA, July, 2005.

25) N. Wongkasem and A. Akyurtlu “Computational Study of Effective Medium Theories for Nano-inclusions,” (Invited) IEEE AP-S Int. Symp. and USNC/URSI National Radio Science Meeting, Monterey, CA, USA, June, 2004.

26) N. Wongkasem and T. C. Rao, “Field Distribution in Metal-Insulator-Semiconductor (MIS) Transmission Lines,” IEEE AP-S Int. Symp. and USNC/URSI National Radio Science Meeting, Boston, MA, USA, June, 2001.

PATENTS:

1) Flexible Electromagnetic Wave Absorber (Thailand, 26 JANUARY 2015)

นันทกานต์ วงศ์เกษม วารุณี เปรี่ยมนอง และ อนุกูล เลิศพงศ์วิภูษณะ, ”วัสดุดูดซับคลื่นสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยืดหยุ่นได้” ยื่นจดอนุสิทธิบัตรประเทศไทย เมื่อวันที่ 26 มกราคม 2558

เลขที่คำขอ 1501000498

2) Electromagnetic Radiation Detector (Thailand, 16 June 2014)

นันทกานต์ วงศ์เกษม ฉัตรชัย พลไตร และ พิชานนท์ พื้นแสน, ”เครื่องตรวจจับสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า” ยื่นจดอนุสิทธิบัตรประเทศไทย เมื่อวันที่ 16 มิถุนายน 2557 เลขที่คำขอ 1403000678

ได้รับอนุสิทธิบัตรประเทศไทย วันที่ 26 กุมภาพันธ์ 2558 เลขที่สิทธิบัตร 9618

3) X-ray Shielding Materials (Thailand, 2 April 2014)

นันทกานต์ วงศ์เกษม และ อมรเทพ สอนศิลพงศ์, ”วัสดุป้องกันคลื่นสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าในย่านรังสีเอกซ์” ยื่นจดสิทธิบัตรประเทศไทย เมื่อวันที่ 2 เมษายน 2557 เลขที่คำขอ 1401001981

4) Solar Pump (Thailand, 10 OCTOBER 2014)

นันทกานต์ วงศ์เกษม จักรกฤษ อาจแก้ว และ อภิสิทธิ์ นาชัย, ”เครื่องปั๊มน้ำพลังงานแสงอาทิตย์”

ยื่นจดอนุสิทธิบัตร เมื่อวันที่ 20 กุมภาพันธ์ 2557 เลขที่คำขอ 1403000213

ได้รับอนุสิทธิบัตรประเทศไทย วันที่ 10 ตุลาคม 2557 เลขที่สิทธิบัตร 9258

5) Electromagnetic Wave Blockers (Thailand, 31 January 2013)

นันทกานต์ วงศ์เกษม และ มนตรี มาลาทอง, ”วัสดุปิดกั้นคลื่นสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า”

ยื่นจดสิทธิบัตรประเทศไทย เมื่อวันที่ 31 มกราคม 2556 เลขที่คำขอ 1301000619

6) Chiral Metamaterials (United states of America, 18 September 2012)

K. A. Marx, A. Akyurtlu, and N. Wongkasem, “Chiral Metamaterials” US 8,271,241 B2

(United States) Date of Patent: 18 September 2012.

7) Microstrip Antennas (Thailand, 31 March 2011)

นันทกานต์ วงศ์เกษม และ มนตรี มาลาทอง,”สายอากาศไมโครสติป” ยื่นจดสิทธิบัตรประเทศไทย

เมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2554 เลขที่คำขอ 1101000407

8) Metamaterial-Based Ultra Thin Microstrip Antennas (Japan, korea, 31 june 2010)

N. Wongkasem, C. Kamtongdee, and B. Charoen,” Metamaterial-based ULTRA THIN Microstrip Antennas”– submitted June 2010

9) Plant Oil Extracting Device (Thailand, 29 March 2010)

จักรกฤษณ์ กำทองดี นันทกานต์ วงศ์เกษม พนมกร ขวาของ และ สุภาวดี สวัสดิพรพัลลภ “เครื่องสกัดน้ำมันหอมจากพืช” (Thailand) ได้รับอนุสิทธิบัตร วันที่ 29 มีนาคม 2553

WITH OUR THOUGHTS WE MAKE OR BREAK THE WORLD!

Last updated on July 11, 2015.