雙曲超材料是人造的亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的介質(zhì),具有異常的光學(xué)特性,在遠(yuǎn)場(chǎng)亞波長(zhǎng)成像、納米光刻和發(fā)射工程等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。雙曲超材料是各向異性的介質(zhì),其特點(diǎn)是色散關(guān)系等頻面為雙曲型,而非傳統(tǒng)材料的橢球型。正如費(fèi)米表面的拓?fù)湫螤疃x了金屬和半導(dǎo)體中自由電子的特性一樣,傳播電磁波的相空間中等頻表面的幾何形狀也決定了這些材料的光學(xué)特性。此外,類比凝聚態(tài)物理中的Lifshitz躍遷,等頻表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換對(duì)電磁波的發(fā)射、傳播和散射都產(chǎn)生了巨大影響。近年來,超材料的研究重點(diǎn)已轉(zhuǎn)移到有源和可調(diào)諧特性上。保留許多異常特性和功能的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)也是超材料的研究熱點(diǎn)之一。本文將用存在外加磁場(chǎng)的特殊材料取代傳統(tǒng)的各向同性材料層構(gòu)造雙曲材料,并通過調(diào)節(jié)外加磁場(chǎng)強(qiáng)度,研究雙曲材料的等頻面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、雙曲頻帶等光學(xué)特性,具體的研究工作如下:首先了解雙曲超材料的相關(guān)特性,不同于以往的各向同性材料,本文采用各向異性層構(gòu)造雙曲超材料。在外加磁場(chǎng)下鐵氧體、磁光材料分別表現(xiàn)出磁各向異性和電各向異性,深入了解鐵氧體、磁光材料的光學(xué)特性和材料參數(shù)隨外加磁場(chǎng)變化的規(guī)律。然后對(duì)兩種常用的求解色散方程的方法的原理以及其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行介紹。等效介質(zhì)理...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 雙曲超材料研究概況
    1.2 光學(xué)拓?fù)滢D(zhuǎn)換研究意義
    1.3 光學(xué)拓?fù)滢D(zhuǎn)換和雙曲頻帶特性的研究進(jìn)展
    1.4 本文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 特殊材料及其特性綜述
    2.1 雙曲超材料
        2.1.1 雙曲超材料簡(jiǎn)介
        2.1.2 雙曲超材料的結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性
    2.2 鐵氧體
        2.2.1 鐵氧體簡(jiǎn)介
        2.2.2 鐵氧體光學(xué)特性
    2.3 磁光材料
        2.3.1 磁光材料簡(jiǎn)介
        2.3.2 磁光效應(yīng)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 各向異性材料及其與電介質(zhì)構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)的色散方程
    3.1 基于等效介質(zhì)理論的色散方程
    3.2 基于傳輸矩陣和Bloch定理的色散方程
    3.3 各向異性層構(gòu)成的雙層周期結(jié)構(gòu)的色散方程
    3.4 本章小結(jié)
第4章 鐵氧體及其與電介質(zhì)構(gòu)造的雙層周期結(jié)構(gòu)的光學(xué)拓?fù)滢D(zhuǎn)換和雙曲頻帶特性
    4.1 鐵氧體的色散特性
        4.1.1 鐵氧體的光學(xué)拓?fù)滢D(zhuǎn)換
        4.1.2 鐵氧體的雙曲頻帶特性
    4.2 各向同性鐵氧體材料與電介質(zhì)構(gòu)造雙層周期結(jié)構(gòu)的光學(xué)拓?fù)滢D(zhuǎn)換
        4.2.1 雙層周期結(jié)構(gòu)模型
        4.2.2 基于等效介質(zhì)理論的光學(xué)拓?fù)滢D(zhuǎn)換
        4.2.3 基于傳輸矩陣和Bloch定理的光學(xué)拓?fù)滢D(zhuǎn)換
    4.3 各向異性鐵氧體材料與電介質(zhì)構(gòu)造雙層周期結(jié)構(gòu)的色散特性
        4.3.1 鐵氧體與電介質(zhì)構(gòu)造的雙層周期結(jié)構(gòu)的光學(xué)拓?fù)滢D(zhuǎn)換
        4.3.2 鐵氧體與電介質(zhì)構(gòu)造的雙層周期結(jié)構(gòu)的雙曲頻帶特性
    4.4 本章小結(jié)
第5章 磁光材料及其與電介質(zhì)構(gòu)造的雙層周期結(jié)構(gòu)的光學(xué)拓?fù)滢D(zhuǎn)換和雙曲頻帶特性
    5.1 磁光材料的色散特性
        5.1.1 磁光材料的光學(xué)拓?fù)滢D(zhuǎn)換
        5.1.2 磁光材料的雙曲頻帶特性
    5.2 磁光材料與電介質(zhì)構(gòu)造的雙層周期結(jié)構(gòu)的色散特性
        5.2.1 磁光材料與電介質(zhì)構(gòu)造的雙層周期結(jié)構(gòu)的光學(xué)拓?fù)滢D(zhuǎn)換
        5.2.2 磁光材料與電介質(zhì)構(gòu)造的雙層周期結(jié)構(gòu)的雙曲頻帶特性
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：4043132