本文關(guān)鍵詞：異向介質(zhì)在極化二色性和電子誘導(dǎo)輻射等方面的應(yīng)用研究　出處：《浙江大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：過去十幾年里,異向介質(zhì)(Metamaterials)成為了電磁學(xué)、光學(xué)、凝聚態(tài)物理和材料科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。異向介質(zhì)是由亞波長金屬或介質(zhì)單元結(jié)構(gòu)排列而成的周期性結(jié)構(gòu),它通過設(shè)計(jì)人工結(jié)構(gòu)的電磁響應(yīng)來獲得與眾不同的特殊電磁特性,包括負(fù)折射特性、完美成像特性等。在異向介質(zhì)諸多特性中,極化控制能力是其極為突出的一個(gè)性能。其極化選擇特性依賴于單元結(jié)構(gòu)對稱性的設(shè)計(jì),通過改變結(jié)構(gòu)的對稱性群,可以實(shí)現(xiàn)諸如各向異性、手征特性和雙各向異性等自然界材料難以實(shí)現(xiàn)的特殊功能。本文針對微型化極化控制器件和電磁波近場信息控制方面的難題,開展了異向介質(zhì)在極化二色性和電子誘導(dǎo)輻射等方面的系統(tǒng)性研究,取得了極化二色性反射鏡、電子誘導(dǎo)輻射極化控制器等一系列成果,具有指導(dǎo)新型光學(xué)極化控制器件設(shè)計(jì)的重要意義。本文的具體研究內(nèi)容歸納如下:1.異向介質(zhì)電磁響應(yīng)的表征和設(shè)計(jì)方法研究。我們總結(jié)和歸納了異向介質(zhì)電磁響應(yīng)的表征方法,包括等效參數(shù)提取法、傳輸線等效電路模型法、轉(zhuǎn)移矩陣法和對稱性分析法,并對各個(gè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用情況進(jìn)行討論。這章內(nèi)容為后續(xù)章節(jié)奠定理論基礎(chǔ)。2.異向介質(zhì)在極化二色性方面的應(yīng)用研究。這部分包含兩部分內(nèi)容:一是分析異向介質(zhì)的結(jié)構(gòu)對稱性,提出了圓極化二色性反射鏡的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了兩款異向介質(zhì)反射鏡,能夠?qū)崿F(xiàn)圓偏振光的選擇性吸收。二是討論石墨烯新型二維材料的電磁特性,研究基于石墨烯的極化二色性異向介質(zhì),設(shè)計(jì)了基于石墨烯的異向介質(zhì)吸波材料,其工作頻率可以通過改變石墨烯費(fèi)米能級(jí)得以調(diào)制。3.異向介質(zhì)在電子誘導(dǎo)輻射方面的應(yīng)用研究。這部分包含兩部分內(nèi)容:一是討論雙各向異性介質(zhì)的電磁響應(yīng)和表征方法,包括微觀物理機(jī)制的分析和等效參數(shù)提取法的構(gòu)建。二是分析雙各向異性對電磁波尤其是倏逝波的傳播控制,提出了用雙各向異性超表面來控制電子誘導(dǎo)輻射極化特性的方法。4.異向介質(zhì)在寬頻帶吸波方面的應(yīng)用研究。我們利用傳輸線等效電路模型法,構(gòu)建多層異向介質(zhì)電路模型,結(jié)合特定的遺傳優(yōu)化算法,設(shè)計(jì)并加工了一款寬頻帶異向介質(zhì)吸波材料,其吸波性能覆蓋C、X、Ku和K等波段。
[Abstract]:In the past ten years , Metamaterials have become an important research direction in the field of electromagnetic , optical , condensed physics and material science .

【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O441

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