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磁电超材料折射率特性分析

徐新河 吴夏 肖绍球 甘月红 王秉中

磁电超材料折射率特性分析

徐新河, 吴夏, 肖绍球, 甘月红, 王秉中
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  • 基于麦克斯韦旋度方程, 将磁电超材料板中的电元件和磁元件分别等效为面电流和面磁流, 通过计算这些周期性面电流和面磁流在某个磁电超材料板上产生的总电场和总磁场, 获得了关于面磁流密度和面电流密度的两个方程, 进而推导出了周期性磁电超材料折射率与磁元件的磁导率、 电元件的介电常数和空间色散项之间关系的解析公式. 与传统的折射率计算公式不同, 该解析公式充分考虑到了空间色散以及磁电超材料的电元件和磁元件的相互作用. 折射率理论曲线和基于仿真实验数据的提取值曲线能很好地符合, 这说明文中推导的折射率公式能够正确地描述磁电超材料的负折射特性. 本文的结果将为分析电磁元件之间的相互作用以及设计负折射率符合一定要求的磁电超材料提供重要的理论参考.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60971029, 61271028)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-13
  • 修回日期:  2012-12-28
  • 刊出日期:  2013-04-20

磁电超材料折射率特性分析

  • 1. 南昌航空大学, 南昌 330063;
  • 2. 电子科技大学应用物理研究所, 成都 610054
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:60971029, 61271028)资助的课题.

摘要: 基于麦克斯韦旋度方程, 将磁电超材料板中的电元件和磁元件分别等效为面电流和面磁流, 通过计算这些周期性面电流和面磁流在某个磁电超材料板上产生的总电场和总磁场, 获得了关于面磁流密度和面电流密度的两个方程, 进而推导出了周期性磁电超材料折射率与磁元件的磁导率、 电元件的介电常数和空间色散项之间关系的解析公式. 与传统的折射率计算公式不同, 该解析公式充分考虑到了空间色散以及磁电超材料的电元件和磁元件的相互作用. 折射率理论曲线和基于仿真实验数据的提取值曲线能很好地符合, 这说明文中推导的折射率公式能够正确地描述磁电超材料的负折射特性. 本文的结果将为分析电磁元件之间的相互作用以及设计负折射率符合一定要求的磁电超材料提供重要的理论参考.

English Abstract

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