负折射率材料可控效应及结构设计

摘要

控制电磁波的传播方向,甚至控制包括光波在内的波的传播方向,是一个充满前景的研究方向.本文对可控负折射率材料进行了研究,利用折射率的变化则可以实现波方向上的可控.根据对双金属环阵列结构产生负磁导率特性的分析,研究了该结构金属环局部开口状态至局部闭合状态导致的磁导率及最后导致折射率的变化,发现开闭口出现的不同特性,设计了双金属环局部闭合状态阵列可控结构的方案.分别对开口金属环阵列和局部闭合金属环阵列进行磁导率及它们与金属带组合结构折射率的实验,与理论结果相比较,并且对本文所设计的可控负折射率阵列结构进行了验证.最终结果证明,通过设计的这个结构,可以实现某一微波波段波传播的两个方向的控制,同时本文的实验结论也证明了利用折射率的改变来控制波的传输方向是可行的.应用合理的结构,通过操控电场,可以实现在波在方向上的改变.这对于研究和工程应用都有着可行的巨大潜力.