介质基超材料的电磁吸收性质研究

发布时间：2020-03-21 23:10

【摘要】：超材料(Metamaterials)是指具有亚波长微观结构的、具有自然材料所不具有的超常电磁性质的人工材料。超材料一般以人工金属结构单元构成,然而这种金属基超材料在实现三维各向同性方面具有很大的微加工困难。作为实现超材料的一条新路,基于电介质单元的超材料具有结构简单、易于实现三维各向同性等特点.本文就介质基超材料的研究取得如下成果:1、由Mie谐振原理和有效媒质理论出发,设计了一种在微波段具有各向同性负磁导率的人工磁性Ba._0 _5Sr_(05.)TiO_3(BST)复合材料。通过改变极化角及斜入射条件下的模拟仿真曲线与数值分析曲线进行对比,验证了BST介质吸波材料具有极化不敏感的特性以及对宽入射角电磁波同样拥有比较好的吸波性能。2、通过模拟证明,基于本征极性晶格振动,LiTaO_3(LTO)介质球具有负的有效介电常数。通过电磁传播特性的模拟和有效参数的反推,实现了太赫兹波段的全介质左手材料,并且其谐振频率可由颗粒的大小和介电常数调节。同样,通过改变极化角及斜入射条件下的模拟仿真曲线与数值分析曲线进行对比,验证了LTO介质吸波材料也具有极化不敏感的特性以及对宽入射角电磁波同样拥有比较好的吸波性能。
【图文】：

负折射效应电磁波入射到两种介质交界面时，会在界面处出现折射和反射。界场和电场满足连续性边界条件如式（2-5）和（2-6）：1212,ttttE = EH=H（11221122,nnnnε E = εEμH=μH（电磁波的磁场矢量、电场矢量在界面切线方向连续。利用 Maxwell 边界条件，可以得到折射和反射的表达式，而电磁波的折射符合 Sn，即1122n sin θ = nsinθ

22c 。这时倏逝波被放大于左手材料，携使得成像系统具有亚波长的分辨能力。手材料的负折射特性，使得其不必像传统不存在球差、像差等问题。这种左手材料endry 在 2000 年对左手材料的特殊电磁行。所谓“完美透镜”是指由介电常数和磁导为-1 的材料制成的平板透镜。当光源发射于左手材料的折射率为-1，导致折射光线，使得从一个光源发出的光线经过平板透示。而且，由于透镜的相对介电常数和磁抗相匹配，使得电磁波在界面处的反射系在内的所有成分将无反射的参与成像。在面状态的影响，，实现所谓的“完美成像”透镜也因此被称为“完美透镜”。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB34

【参考文献】

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本文编号：2594072