介质基超材料的电磁吸收性质研究

【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。