左手材料,天线,介质谐振器

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划左手材料,天线,介质谐振器　　左手材料研究进展及其应用前景　　工信部电子科学技术情报研究所黄庆红　　1概述　　左手材料是一种介电常数和磁导率均为负的人工周期材料，由于其具有反常的多普勒效应、反常的切连科夫效应、理想透镜以及负折射效应等特性，成为应用物理、光学以及材料等领域的研究热点。由于左手材料的介电常数和磁导率都是负数，所以也称之为“双负介质材料”，通常被称为“负折射系数材料”。特异材

2、料[1]是左手材料的另一个名称，它的目标是利用人造构成要素替代原子及分子、以类似结晶的结构规律来形成新的传输介质。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　介电常数和磁导率是描述物质电磁性质的基本物理量，决定着电磁波在物质中的传播特性。自然界中，所有已知电介质的介电常数ε和磁导率μ都为正值。入射电磁波

3、的电场、磁场和波矢三者构成右手关系，这样的物质被称为右手材料。通常在自然界见到的都是右手材料，右手规则一直被认为是物质世界的常规。但是，在左手材料中，电磁波的电场、磁场和波矢却构成左手关系。由于自然界中不存在ε和μ同时小于零的物质，可以通过人工分别设计负介电常数材料和负磁导率材料，将两种材料组合起来从而实现左手材料。也可以通过单一结构同时实现“双负”，同一结构同时出现负介电常数和负磁导率的前提是其在某一频率范围内应同时出现磁谐振和电谐振。　　2左手材料研发进程　　左手材料的概念起源于理论研究　　1

4、967年，前苏联物理学家Veselago发表论文，首次报道了在理论研究中对物质电磁学性质的新发现，即：当ε和μ都为负值时，电场、磁场和波矢之间构成左手关系。他称这种假想的物质为左手材料。电磁波在左手材料中的行为与在右手材料中相反，如光的负折射、负的切连科夫效应、反多普勒效应等。材料世界从此翻开新的一页。　　在这一具有颠覆性的概念被提出后的三十年里，在自然界并未发现实际的左手材料。直到将近新世纪时才出现转机。20世纪90年代，英国科学家Pendry等人受到光子晶体研究的启发，提出了分别实现负介电常数

5、和负磁导率介质的理论模型，重新开启了该领域的研究。Pendry研究发现周期性排列的导电金属线对电磁波的响应与等离子体对电磁波的响应行为目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　极为相似，通过此种方法获得介电常数ε为负的材料，从此人们开始对这种材料投入研究兴趣。周期排列的金属线结构如图1所示。XX年底，

6、麻省理工学院孔金瓯教授从理论上证明了左手材料存在的合理性，并称这种人工介质可用来制造高指向性的天线、聚焦微波波束、实现“完美透镜”、用于电磁波隐身等。　　图1周期排列的金属线结构　　新世纪初左手材料问世引起瞩目　　XX年，美国Smith等首次利用开口谐振环和电谐振器组成的阵列实现了“双负”材料。XX年7月，瑞士ETHZ实验室的科学家们宣布制造出三维的左手材料。美国衣阿华州立大学的S.Foteinopoulou发表了利用光子晶体做为介质的左手物质理论仿真结果。美国麻省理工学院的和在《自然》杂志发表文

7、章，描述了电磁波在两维光子晶体中的负折射现象的实验结果。左手材料的研制进入了美国《科学》杂志评出的XX年度全球十大科学进展，引起全球瞩目。　　XX年，国际学术界开始出现中国科学家的身影。复旦大学的资剑教授领导的研究小组经过两年的研究与设计，利用水的表面波散射成功实现了左手介质超平面成像实验，论文发表于著名的《美国物理评论》杂志上，引起学术界的高度关注。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发

8、展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　XX年，俄罗斯莫斯科理论与应用电磁学研究所宣布用左手材料研制成功一种具有超级分辨率的镜片，这种镜片可以构成不会丢失信息、将所有能量完全复制到成像点的完美透镜。其原理是左手介质中能流方向和波矢方向相反，左手介质中倏逝波表现为指数增强场，相当于透镜对波进行了放大。同年，加拿大多伦多大学的科学家制造出一种左手镜片，其工作原理与具有微波波长的射线有关，这种射线在电磁波频谱紧邻无线电波。两国科学家的