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基于单面金属结构的二维宽带左手材料

徐卓 屈绍波 王甲富 马华 周航 陈春晖

基于单面金属结构的二维宽带左手材料

徐卓, 屈绍波, 王甲富, 马华, 周航, 陈春晖
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  • 利用将磁谐振器与共面短金属导线相结合的思想,设计了一种基于单面金属结构的二维左手材料. 理论分析与仿真结果均表明该结构在某一频段同时具有负等效磁导率和负等效介电常数,并且相对左手带宽达到36%. 此外,该结构具有良好的容错能力,短金属导线宽度的变化对整体结构的谐振频率及通带宽度影响很小,这不仅有利于实际加工而且对于设计红外及太赫兹频率范围下的左手材料具有参考价值.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50632030, 60871027)、国家重点基础研究发展计划(批准号:2009CB613306)和陕西省自然科学基金(批准号:SJ08F01)资助的课题.
    [1]

    Sivukhin D V 1957 Opt. Spektrosk 3 308

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    Veselago V G 1968 Sov. Phys. Usp. 10 509

    [3]

    Smith D R, Willie Padilla J, Vier D C 2000 Phys. Rev. Lett. 84 4184

    [4]

    Plum E, Zhou J, Dong J, Fedotov V A, Koschny T, Soukoulis C M, Zheludev N I 2009 Phys. Rev. B 79 035407

    [5]

    Pendry J B 2004 Science 306 1353

    [6]

    Rogacheva A V, Fedotov V A, Schwanecke A S, Zheludev N I 2006 Phys. Rev. Lett. 97 177401

    [7]

    Chen H S, Ran L X, Huangfu J T, Zhang X M, Chen K S, Grzegorczyk T M, Kong J A 2005 Appl. Phys. Lett. 86 151909

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    Liu Y H, Luo C R, Zhao X P 2007 Acta Phys. Sin. 56 5883 (in Chinese)[刘亚红、 罗春荣、 赵晓鹏 2007 物理学报 56 5883]

    [9]

    Verney E, Sauviac B, Simovski C R 2004 Phys. Lett. A 331 244

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    Wang J F, Qu S B, Xu Z, Fu Z T, Ma H, Yang Y M 2009 J. Phys. D: Appl. Phys. 42 155413

    [11]

    Dolling G, Enkrich C, Wegener M, Soukoulis C M, Linden S 2006 Science 312 892

    [12]

    Kafesaki M, Tsiapa I, Katsarakis N, Koschny T, Soukoulis C M, Economou E N 2007 Phys. Rev. B 75 235114

    [13]

    Pendry J B, Holden A J, Robbins D J, Stewart W J 1999 IEEE Trans. Microwave Theor. Techniq. 47 2075

    [14]

    Shelby R A, Smith D R, Schultz S 2001 Science 292 77

    [15]

    Schurig D, Mock J J, Justice B J, Cummer S A, Pendry J B, Starr A F, Smith D R 2006 Science 314 977

    [16]

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    Lv J H, Yan B R, Liu M H, Hu X W 2009 Phys. Rev. E 80 026605

    [18]

    Pendry J B, Holden A J, Stewart W J, Youngs I 1996 Phys. Rev. Lett. 76 4773

    [19]

    Schurig D, Mock J J, Smith D R 2006 Appl. Phys. Lett. 88 041109

    [20]

    Padilla W J, Aronsson M T, Highstrete C, Lee M, Taylor A J, Averitt R D 2007 Phys. Rev B. 75 041102

    [21]

    Wang J F, Qu S B, Xu Z, Zhang J Q, Yang Y M, Ma H 2008 Acta Phys. Sin. 57 5015 (in Chinese)[王甲富、 屈绍波、 徐 卓、 张介秋、 杨一鸣、 马 华 2008 物理学报 57 5015]

    [22]

    Li Z F, Aydin K, Ozbay E 2009 Phys. Rev. E 79 026610

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    Markos P, Soukoulis C M 2002 Phys. Rev. E 65 036622

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  • [1] 顾超, 屈绍波, 裴志斌, 徐卓, 柏鹏, 彭卫东, 林宝勤. 基于磁谐振器加载的宽频带超材料吸波体的设计. 物理学报, 2011, 60(8): 087801. doi: 10.7498/aps.60.087801
    [2] 王甲富, 张介秋, 马华, 杨一鸣, 吴翔, 屈绍波, 徐卓, 夏颂. 电谐振器和磁谐振器构成的左手材料的实验验证. 物理学报, 2010, 59(3): 1847-1850. doi: 10.7498/aps.59.1847
    [3] 吴良威, 张正平. 基于多开口田字形宽频带低损耗左手材料. 物理学报, 2016, 65(16): 164101. doi: 10.7498/aps.65.164101
    [4] 何政蕊, 耿友林. 一种新型宽频带低损耗小单元左手材料的设计与实现. 物理学报, 2016, 65(9): 094101. doi: 10.7498/aps.65.094101
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    [8] 顾超, 屈绍波, 裴志斌, 徐卓, 林宝勤, 周航, 柏鹏, 顾巍, 彭卫东, 马华. 基于电阻膜的宽频带超材料吸波体的设计. 物理学报, 2011, 60(8): 087802. doi: 10.7498/aps.60.087802
    [9] 王丛屹, 徐成, 伍瑞新. 用最小结构单元频率选择表面实现大入射角宽频带的透波材料. 物理学报, 2014, 63(13): 137803. doi: 10.7498/aps.63.137803
    [10] 孙明昭, 张淳民, 宋晓平, 梁工英, 孙占波. 基于矩形谐振环的新型复合周期结构左手材料研究. 物理学报, 2009, 58(9): 6179-6184. doi: 10.7498/aps.58.6179
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  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-12-26
  • 修回日期:  2010-05-12
  • 刊出日期:  2011-02-15

基于单面金属结构的二维宽带左手材料

  • 1. (1)西安交通大学电子材料与器件教育部重点实验室,西安 710049; (2)中国人民解放军空军工程大学理学院,西安 710051; (3)中国人民解放军空军工程大学理学院,西安 710051;西安交通大学电子材料与器件教育部重点实验室,西安 710049
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:50632030, 60871027)、国家重点基础研究发展计划(批准号:2009CB613306)和陕西省自然科学基金(批准号:SJ08F01)资助的课题.

摘要: 利用将磁谐振器与共面短金属导线相结合的思想,设计了一种基于单面金属结构的二维左手材料. 理论分析与仿真结果均表明该结构在某一频段同时具有负等效磁导率和负等效介电常数,并且相对左手带宽达到36%. 此外,该结构具有良好的容错能力,短金属导线宽度的变化对整体结构的谐振频率及通带宽度影响很小,这不仅有利于实际加工而且对于设计红外及太赫兹频率范围下的左手材料具有参考价值.

English Abstract

参考文献 (23)

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