由同时具有磁谐振和电谐振结构组成的左手材料

杨一鸣; 屈绍波; 王甲富; 徐卓

doi:10.7498/aps.58.1031

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由同时具有磁谐振和电谐振结构组成的左手材料

杨一鸣 , 屈绍波 , 王甲富 , 徐卓

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唯象论的经典领域

由同时具有磁谐振和电谐振结构组成的左手材料

杨一鸣, 屈绍波, 王甲富, 徐卓

物理学报, 2009, 58(2): 1031-1035.

doi: 10.7498/aps.58.1031

A left-handed metamaterial composed of structures with both magnetic resonance and electric resonance

Yang Yi-Ming, Qu Shao-Bo, Wang Jia-Fu, Xu Zhuo

Acta Phys. Sin., 2009, 58(2): 1031-1035.

doi: 10.7498/aps.58.1031

摘要
为了在同一结构中同时实现负介电常数和负磁导率(双负)，采用一种“巨”字形结构，利用丝网印刷技术在氧化铝基板上进行加工制作，并通过仿真和实验测试证实了这种结构的“双负”特性. 与利用磁谐振器和电谐振器组阵实现左手材料的方法相比，这种单一结构可以同时实现负介电常数和负磁导率，制作方便，等效电路简单，双负频段较宽. 利用丝网印刷技术进行样品的制作，工艺简单，成本低廉.

关键词:
左手材料 /

磁谐振 /

电谐振
Abstract
To realise simultaneously negative permittivity and negative permeability in one structure，there must exist both electric resonance and magnetic resonance in the same band for the structure. Based on this principle, we fabricated a structure and investigated its “double-negative” characteristics by means of numerical simulation and experimental test. Compared with other left-handed metamaterials, this structure exhibits simultaneously negative permittivity and negative permeability and its equivalent circuit is much simpler. Moreover, it has much broader left-handed pass-band in which both the permittivity and the permeability are negative. The structures were fabricated by using screen-printing technology, which is much easier and economical.

Keywords:
left-handed metamaterials /

magnetic resonance /

electric resonance
作者及机构信息
杨一鸣¹,

屈绍波²,

王甲富¹,

徐卓³

(1)空军工程大学理学院，西安 710051; (2)空军工程大学理学院，西安 710051；西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室，西安 710049; (3)西安交通大学电子陶瓷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：10474077, 50632030)和陕西省基础研究计划(批准号：2005E115)资助的课题.
Authors and contacts
Yang Yi-Ming¹,

Qu Shao-Bo²,

Wang Jia-Fu¹,

Xu Zhuo³

(1)空军工程大学理学院，西安 710051; (2)空军工程大学理学院，西安 710051；西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室，西安 710049; (3)西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室，西安 710049
参考文献

施引文献

[1]	田子建, 陈文超, 樊京. 基于双Σ形金属条的双向左手材料. 物理学报, 2013, 62(7): 074102. doi: 10.7498/aps.62.074102
[2]	戴雨涵, 陈小浪, 赵强, 张继华, 陈宏伟, 杨传仁. 太赫兹波段谐振频率可调的开口谐振环结构. 物理学报, 2013, 62(6): 064101. doi: 10.7498/aps.62.064101
[3]	徐新河, 肖绍球, 甘月红, 王秉中. 周期性磁谐振材料本构参数的理论分析. 物理学报, 2013, 62(10): 104105. doi: 10.7498/aps.62.104105
[4]	郭林燕, 杨河林, 李敏华, 高超嵩, 田原. 单方环结构左手材料微带天线. 物理学报, 2012, 61(1): 014102. doi: 10.7498/aps.61.014102
[5]	刘亚红, 刘辉, 赵晓鹏. 基于小型化结构的各向同性负磁导率材料与左手材料. 物理学报, 2012, 61(8): 084103. doi: 10.7498/aps.61.084103
[6]	李俊成, 郭立新, 刘松华. THz频段单面左手材料的设计及仿真研究. 物理学报, 2012, 61(12): 124102. doi: 10.7498/aps.61.124102
[7]	徐新河, 肖绍球, 甘月红, 付崇芳, 王秉中. 交指电容加载的周期性对称负磁导率人工材料研究. 物理学报, 2012, 61(12): 124103. doi: 10.7498/aps.61.124103
[8]	陈娟, 张安学, 田春明. 垂直入射条件下金属环的谐振特性. 物理学报, 2012, 61(2): 024102. doi: 10.7498/aps.61.024102
[9]	弓巧侠, 赵双双, 段智勇, 马凤英. 结构参量对左手材料通带位置影响的研究. 物理学报, 2011, 60(10): 107804. doi: 10.7498/aps.60.107804
[10]	樊京, 蔡广宇. 一种基于金属开口谐振环和杆阵列的左手材料宽带吸收器. 物理学报, 2010, 59(9): 6084-6088. doi: 10.7498/aps.59.6084
[11]	王甲富, 屈绍波, 徐卓, 夏颂, 张介秋, 马华, 杨一鸣, 吴翔. 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
[12]	张淳民, 孙明昭, 袁志林, 宋晓平. 基于三角谐振环的新型六边形谐振环金属线复合周期结构左手材料性质研究. 物理学报, 2009, 58(3): 1758-1764. doi: 10.7498/aps.58.1758
[13]	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
[14]	张松, 屈绍波, 马华, 谢峰, 徐卓. 基于平行金属条的左手结构设计与仿真研究. 物理学报, 2009, 58(6): 3961-3965. doi: 10.7498/aps.58.3961
[15]	艾芬, 白洋, 徐芳, 乔利杰, 周济. 基于铁氧体基板的开口谐振环的可调微波左手特性研究. 物理学报, 2008, 57(7): 4189-4194. doi: 10.7498/aps.57.4189
[16]	王甲富, 屈绍波, 徐卓, 张介秋, 杨一鸣, 马华. 磁谐振和电谐振结构构成的左手材料设计. 物理学报, 2008, 57(8): 5015-5019. doi: 10.7498/aps.57.5015
[17]	陈亮, 梁昌洪, 党晓杰. 非线性左手材料中的二次谐波. 物理学报, 2007, 56(11): 6398-6402. doi: 10.7498/aps.56.6398
[18]	张富利, 赵晓鹏. 谐振频率可调的环状开口谐振器结构及其效应. 物理学报, 2007, 56(8): 4661-4667. doi: 10.7498/aps.56.4661
[19]	郑晴, 赵晓鹏, 李明明, 赵晶. 缺陷对左手材料负折射的调控行为. 物理学报, 2006, 55(12): 6441-6446. doi: 10.7498/aps.55.6441
[20]	罗春荣, 康雷, 赵乾, 付全红, 宋娟, 赵晓鹏. 非均匀缺陷环对微波左手材料的影响. 物理学报, 2005, 54(4): 1607-1612. doi: 10.7498/aps.54.1607

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物理学报. 2009, 58(2): 1031-1035.

doi: 10.7498/aps.58.1031.

由同时具有磁谐振和电谐振结构组成的左手材料

1. (1)空军工程大学理学院，西安 710051; (2)空军工程大学理学院，西安 710051；西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室，西安 710049; (3)西安交通大学电子陶瓷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：10474077, 50632030)和陕西省基础研究计划(批准号：2005E115)资助的课题.

收稿日期: 2008-06-18
修回日期: 2008-07-12
刊出日期: 2009-01-05

摘要: 为了在同一结构中同时实现负介电常数和负磁导率(双负)，采用一种“巨”字形结构，利用丝网印刷技术在氧化铝基板上进行加工制作，并通过仿真和实验测试证实了这种结构的“双负”特性. 与利用磁谐振器和电谐振器组阵实现左手材料的方法相比，这种单一结构可以同时实现负介电常数和负磁导率，制作方便，等效电路简单，双负频段较宽. 利用丝网印刷技术进行样品的制作，工艺简单，成本低廉.

关键词:

左手材料 /
磁谐振 /
电谐振

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A left-handed metamaterial composed of structures with both magnetic resonance and electric resonance

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作者及机构信息

(1)空军工程大学理学院，西安 710051; (2)空军工程大学理学院，西安 710051；西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室，西安 710049; (3)西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室，西安 710049

Authors and contacts

(1)空军工程大学理学院，西安 710051; (2)空军工程大学理学院，西安 710051；西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室，西安 710049; (3)西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室，西安 710049

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1.
(1)空军工程大学理学院，西安 710051; (2)空军工程大学理学院，西安 710051；西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室，西安 710049; (3)西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室，西安 710049

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A left-handed metamaterial composed of structures with both magnetic resonance and electric resonance

1. (1)空军工程大学理学院，西安 710051; (2)空军工程大学理学院，西安 710051；西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室，西安 710049; (3)西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室，西安 710049

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