人造左手媒质的特性

首先说明了左手媒质的介电常数ε和磁导率μ与频率有关,是色散媒质。迄今为止的左手媒质都是人工合成的,一般工作在微波的极小频段,为此,根据已知几种人造左手媒质,讨论了它们的ε、μ的频变模型。并简单分析了左手媒质的电磁特性,以及人造左手媒质的特点及其研究进展。     

左手材料理论及研究进展

近年来的研究表明,左手材料的实现已成为可能.人工复合的左手材料已成为固体物理、材料科学、光学以及应用电磁学领域的重要研究课题之一.回顾左手材料的研究进展,对其独特性质、理论原理及实验制备进行详细梳理.     

超大双负通带的超结构微波左手材料研究

文章设计、制备了具有超大负折射通带的微波左手材料.通过透射实验和Snell折射实验共同证明了其双负通带的存在,在3.0 GHz到9 GHz范围内,最大双负(ε和μ同时为负值)的通带为3 GHz～6.3 GHz.样品首次采用多层电路板一次成型工艺,5个周期总厚度仅4 mm,其合理的结构设计使得这种谐振型左手材料的强度和双负通带带宽得到了显著地增大,有望加速实现谐振型左手材料在微波领域的应用.     

电能是怎样被传输的

电能在电路中的传输是以电磁场能流的形式进行的，本文用导体中麦克斯韦方程解得的结果，说明了电能并非在导线内部靠电流传输，而是在导线外部靠电磁波传播的机理，以补充普通物理课程对这部分内容叙述的未尽之意。     

基于L-C元件的左手材料特性研究

通常具有负介电常数和负磁导率的左手材料是用三维金属周期结构来合成的,文章详述了在普通的微带传输线中周期性加载L-C元件构造左手材料的理论依据,以及分布式与周期结构的区别,讨论了利用L-C元件构造的左手材料所具有的特性,并对其平均折射率为零的能隙作出了解释说明.     

左手性媒质的等效电路

具有介电常数和负电导率的左手材料引起人们的广泛注意.负折射媒质有许多特殊的性质.等效的负折射媒质电路可以有效减小器件的尺寸,拓宽频带,改善器件的性能.本文从理论上讨论了微波电路中的三种负折射等效电路实现负折射的原理,对其相移常数进行了比较,并从相位和能量的角度对等效负折射电路的条件进行了分析.     

用时域有限差分法分析左手材料

针对广泛关注的左手材料(负折射率媒质),对电磁波穿过左手材料(Left-handedm aterial)构成的平行板时的传播特性做了理论分析;采用FDTD方法对正弦电磁波穿过了LHM的平行板的传播过程进行了数值建模,数值模拟的结果证明了正弦电磁波在穿过平板状的左手材料,会有类似一般凸透镜的聚光效果,以及负折射特性,为LHM的广泛应用提供了理论基础.     

电磁系统的互能方程

利用麦克斯韦方程组及洛伦兹互易定理推出了电磁系统的互能守恒方程,将所得公式用于具体问题时与有关文献结论一致。     

几例枯燥电磁场问题的分析计算技巧

通过几个具体实例简单介绍了巧妙应用泊松方程、坡印亭矢量及合理选择坐标系来分析解决一些枯燥电磁场问题的技巧。     

基于SO-FDTD的左手材料的仿真实验

给出了一种新的计算左手材料的有限差分(FDTD)算法,称为移位算子FDTD(SO-FDTD)算法.利用算子之间的移位递推关系,推导出计算左手材料的递推表达式.对左手材料平板透镜和完美透镜的负折射现象进行了仿真实验,仿真结果与理论分析一致.     

电磁波穿过DNG媒质时的传播特性分析

针对广泛关注的DNG媒质(负折射率媒质),以有损耗的Drude型媒质为模型,对电磁波穿过DNG媒质的平行板时的传播特性做了理论分析;采用FDTD方法对正弦电磁波穿过DNG媒质的平行板的传播过程进行了数值建模,数值模拟的结果证明了正弦电磁波在穿过DNG媒质的平行板时仍然具有相速度与群速度方向相反的特性,为DNG媒质的广泛应用提供了理论基础.     

正负折射率介质分界面反射和折射的仿真

电磁波在负折射率介质中传播时,材料的介电常数和磁导率均为负数,从而表现出一些奇特的特性。为详细了解电磁波在正负折射率介质分界面的反常折射现象,文章讨论了正负折射率介质分界面的反射和折射规律,并用有限元软件Comsol Multiphysics对反射和折射现象进行仿真,同时对与理论分析一致的仿真结果以图像形式进行了显示。     

论稳恒电磁场的总动量

本文讨论稳恒电磁场的总动量，指出在一般情况下其总动量不等于零，给出等于零的条件，最后讨论场动量与实物动量的转换。     

正负材料三分Cantor序列光子晶体的传输特性

利用传输矩阵法研究了由正、负两种折射率材料按分形三分Cantor序列,交替构成的一维光子晶体的传输特性.数值结果表明,这种新结构的光子晶体的传输谱,类似于普通正折射率的光子晶体,也展现出了较明显的自相似性;其传输谱禁带内新产生的共振峰数目及原有共振峰的分裂数目也呈现出特定的规律性.     

负折射介质的物理特性

负折射介质具有许多独特的物理性质,即反常折射现象、自聚焦效应、逆Dopp ler频移和反常Cerenkov辐射等,这些性质为人们提供了控制光的全新手段,具有良好的应用前景。先回顾了负折射介质的研究历史,然后对负折射介质主要物理性质的物理机制进行了详细的解释,最后简单介绍了光子晶体负折射效应。     

光波在左右手材料中半波损失的理论分析

根据普适的菲涅耳公式,详细的分析了反射光产生半波损失状况。对常规的右手介质,澄清了对半波损失的一些含糊的概念。对左手材料得到了产生半波损失的一些定性的结论。     

左手介质覆盖导体圆柱对平面电磁波的散射特性研究

本文通过数值计算的结果,具体分析比较了左手介质覆盖导体圆柱与普通介质覆盖导体圆柱对平面波散射的近场和远场的电磁特性,发现这两种介质层在距离中心轴线约1.570λ￣1.80λ范围内的近场分布有明显不同,左手介质层内的场变化较后者缓慢;而二者对平面波的远场分布是完全一致的,几乎没有差别。     

电磁波在正负折射率介质分界面上的折射与反射

最近的理论和实验证明了人工合成负折射率材料的可能性。本文详细研究了电磁波在正、负折射率介质分界面上的折射与反射规律，归纳出了不同情形下的Snell定律，并推广了菲涅耳定律。此外还发现，在正负折射率介质的分界面上依然存在全反射，全反射时的表面波能量有向前传播的，也有向后传播的，负折射只改变折射方向，不改变反射与透射场强的幅度。     

稳恒电磁场中的坡印廷定理和I~2R发热的另一种解释

把时变电磁场中的坡印廷定理引入至稳恒电磁场中 ,在稳恒电磁场中分析穿过导体表面的能量流动问题 ,并对通常人们所熟悉的 I2 R发热问题提供一种新的解释     

含左手介质非对称三层平板波导的模式特性研究

基于三层平板波导TE模的色散关系,分析覆盖层为左手介质而其他层为右手介质的非对称三层平板波导的模式特性.结果表明,只有满足一定条件TE0才存在,而高次模的截止频率随着非对称因子a增大而减小.