【摘要】：超材料(Metamaterials)是指具有亞波長微觀結(jié)構(gòu)的、具有自然材料所不具有的超常電磁性質(zhì)的人工材料。超材料一般以人工金屬結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成,然而這種金屬基超材料在實現(xiàn)三維各向同性方面具有很大的微加工困難。作為實現(xiàn)超材料的一條新路,基于電介質(zhì)單元的超材料具有結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)三維各向同性等特點.本文就介質(zhì)基超材料的研究取得如下成果:1、由Mie諧振原理和有效媒質(zhì)理論出發(fā),設(shè)計了一種在微波段具有各向同性負磁導(dǎo)率的人工磁性Ba._0 _5Sr_(05.)TiO_3(BST)復(fù)合材料。通過改變極化角及斜入射條件下的模擬仿真曲線與數(shù)值分析曲線進行對比,驗證了BST介質(zhì)吸波材料具有極化不敏感的特性以及對寬入射角電磁波同樣擁有比較好的吸波性能。2、通過模擬證明,基于本征極性晶格振動,LiTaO_3(LTO)介質(zhì)球具有負的有效介電常數(shù)。通過電磁傳播特性的模擬和有效參數(shù)的反推,實現(xiàn)了太赫茲波段的全介質(zhì)左手材料,并且其諧振頻率可由顆粒的大小和介電常數(shù)調(diào)節(jié)。同樣,通過改變極化角及斜入射條件下的模擬仿真曲線與數(shù)值分析曲線進行對比,驗證了LTO介質(zhì)吸波材料也具有極化不敏感的特性以及對寬入射角電磁波同樣擁有比較好的吸波性能。
【圖文】：

負折射效應(yīng)電磁波入射到兩種介質(zhì)交界面時，會在界面處出現(xiàn)折射和反射。界場和電場滿足連續(xù)性邊界條件如式（2-5）和（2-6）：1212,ttttE = EH=H（11221122,nnnnε E = εEμH=μH（電磁波的磁場矢量、電場矢量在界面切線方向連續(xù)。利用 Maxwell 邊界條件，可以得到折射和反射的表達式，而電磁波的折射符合 Sn，即1122n sin θ = nsinθ

22c 。這時倏逝波被放大于左手材料，攜使得成像系統(tǒng)具有亞波長的分辨能力。手材料的負折射特性，使得其不必像傳統(tǒng)不存在球差、像差等問題。這種左手材料endry 在 2000 年對左手材料的特殊電磁行。所謂“完美透鏡”是指由介電常數(shù)和磁導(dǎo)為-1 的材料制成的平板透鏡。當(dāng)光源發(fā)射于左手材料的折射率為-1，導(dǎo)致折射光線，使得從一個光源發(fā)出的光線經(jīng)過平板透示。而且，由于透鏡的相對介電常數(shù)和磁抗相匹配，使得電磁波在界面處的反射系在內(nèi)的所有成分將無反射的參與成像。在面狀態(tài)的影響，，實現(xiàn)所謂的“完美成像”透鏡也因此被稱為“完美透鏡”。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB34

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 馮一軍;朱博;徐培華;趙俊明;姜田;;電磁超材料在微波吸波材料中的應(yīng)用探索[J];中國材料進展;2013年08期

2 王磊;朱保華;;磁性吸波材料的研究進展及展望[J];電工材料;2011年02期

3 劉凌云;胡長壽;郭彪;;超材料吸波體吸波特性研究[J];材料導(dǎo)報;2010年10期

4 楊國棟;康永;孟前進;;微波吸波材料的研究進展[J];應(yīng)用化工;2010年04期

5 王召娣;寇開昌;畢輝;張較強;;微螺旋炭纖維手性復(fù)合吸波材料的研究[J];炭素技術(shù);2008年01期

6 劉亞紅;羅春榮;趙曉鵬;;同時實現(xiàn)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率為負的H型結(jié)構(gòu)單元左手材料[J];物理學(xué)報;2007年10期

7 黃志洵;微波異常傳播中的負折射率問題[J];物理;2001年11期

8 鄭宏興,張成,葛德彪;各向異性分層介質(zhì)的電磁波傳播特性[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報;2000年04期

9 陽開新;鐵氧體吸波材料及其應(yīng)用[J];磁性材料及器件;1996年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 趙海濤;納米鎳鐵氧體及其復(fù)合材料的制備及電磁微波吸收性能研究[D];東北大學(xué);2009年

本文編號：2594072