具有双负折射率通带的双结构单元渔网电磁超介质的数值模拟研究

基于传统的＂金属-电介质-金属＂渔网状电磁超介质,平行和交叉排列具有不同介电常数介质板的两种单元,利用数值方法研究了两种排列方式下渔网电磁超介质的左手行为.与采用单一介质板相比,使用两种电介质板形成的双结构单元渔网结构能够使不同的单元在不同频率下谐振,表现出双负折射率通带.利用楔形结构和后向波模拟验证了两种排列方式下双结构单元渔网结构的负折射特性.利用双结构单元渔网结构,可以通过调节介质板的介电常数,同时在一个或多个频率带实现负折射,这为制作性能更为优良的多频带滤波器和变频通信微波器件等提供了一种可行方法.     

金属-电介质纳米核壳结构的零背向散射特性

本文基于Mie散射理论,设计并研究了具有高定向、可调谐零背向散射特性的"金属-低介电-高介电"纳米核壳结构.分析了低介电层的厚度和折射率对偶极电、磁共振位置及强度的影响,发现将偶极电和磁共振在光谱上调节到重合,满足第一Kerker条件,可以实现零背向散射和显著增强的前向散射.进一步说明通过改变核壳结构的内核厚度和外半径或高介电层的折射率,能够实现零背向散射波长的可调谐.研究结果将对设计基于零背向散射的纳米结构和器件有重要的指导意义.     

狄拉克半金属中电调谐古斯-汉欣位移(英文)

古斯-汉欣位移在光束反射中有重要意义.理论分析并数值验证了线偏振光入射到狄拉克半金属上的古斯-汉欣位移.通过辨别介电函数的实部,确定狄拉克半金属的高损耗和低损耗电介质响应和金属响应.仅在金属响应区,大的相位跃变引起大的古斯-汉欣位移,可用作红外滤波.并且在金属响应区,TE偏振的古斯-汉欣位移永为正且接近零,但随着费米能增加TM偏振的古斯-汉欣位移总是为负且有最小值.通过电调谐狄拉克半金属的费米能,可以调控介电函数和古斯-汉欣位移,反之古斯-汉欣位移能够用来测量费米能.     

基于铁磁介质的左手材料

 超材料是近十几年来国际研究的热点,其中介电常数和磁导率同时为负数的左手材料是最典型一类代表,具有反向波、负折射系数等反常物理特性。左手材料虽然物理本质是等效连续介质,但实际上都是各种人工金属结构,物理特性决定于结构参数而非组成材料的特性。直接利用功能材料的本征物理特性产生负电磁参数进而获得左手特性,可以大大丰富左手材料的物理特性,并且将其跳出超材料设计的范畴,是左手材料领域中的特色研究领域。其中,基于铁磁介质的左手材料近年来已有较多研究。本文对基于铁磁介质的左手材料的研究进展做一综述。     

左手材料平板波导的特性研究

研究了左手材料平板波导中的电磁波传播特性,分析了此类波导与传统电介质平板波导性质上的差异,特别是在截止频率方面的差异.发现左手材料平板波导m=1导模是一个带通模,对于同一频率、同一模序数有可能存在着两种导波传播模式.     

浸没环境对自负折射率薄膜表面反射光的Goos-H(a)nchen位移的影响

计算了光从真空-负折射率薄膜-真空,真空-负折射率薄膜-金属, 正折射率介质-负折射率薄膜-真空以及真空-负折射率薄膜-正折射率介质四种复合结构中的负折射率薄膜表面反射的等效反射系数和GH位移.着重比较分析了在正折射率介质-负折射率薄膜-真空,真空-负折射率薄膜-正折射率介质两种结构中正折射率材料的吸收效应对不同入射极化波的GH位移的影响.     

三明治结构PVDF电介质材料的设计及性能研究

实验将MXene/PVDF(聚偏氟乙烯)(A)作为介电增强相,将BN(氮化硼)/PVDF(B)作为击穿增强相,交替涂膜制成三明治(ABA型)结构PVDF复合电介质材料。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和X射线衍射(XRD)对复合电介质薄膜的结构、形貌以及填料的分散状态进行了表征,并着重研究了材料的介电性能及储能特性。结果表明:三明治结构电介质材料能协调介电与击穿之间的矛盾,起到协同增强电介质材料储能密度的效果。其中,A_(2.5)B_2A_(2.5)型PVDF复合电介质材料的介电常数达25.1(100Hz下),是纯PVDF的2.5倍,介电损耗仍保持较低水平(tanδ=0.03);此外,与MXene/PVDF 2.5wt%单层膜相比,其击穿强度提升了2倍(110.28MV·m~(-1)),储能密度提高了201%(1.35J·cm~(-3))。     

中红外波段三明治结构的负折射效应

利用AnsoftHFSS有限元软件对响应在中红外波段周期结构的三明治薄膜超材料进行了s参数仿真,并对其负折射效应进行了优化研究。研究发现薄膜结构的负折射性质随着介质层厚度的变化而变化。通过对不同介质层厚度、孔及其反结构的金属一介质一金属薄膜的仿真,发现周期孔阵结构薄膜负折射效应的品质因数和带宽大致随介质层厚度的增加而增大,当介质层厚度达到1μm时,正方品格和中心对称晶格的孔阵结构薄膜FOM值可分别达到0．542和0．544THz,负折射率带宽则可分别达到6．65、4．75THz。周期长条结构薄膜虽然没有这种规律,但当中心对称晶格长条结构的介质层厚度为0．5／am时,材料出现双负性质,品质因数和负折射率带宽可以分别达到6．20和0．935THz。     

La掺杂BaTiO3陶瓷的制备与性质(Ⅱ)--金属有机盐表面包覆法

根据超薄介质层MLCCs等片式元件对高介电系数和细晶结构介质陶瓷材料的需求,采用金属有机盐前驱物表面包覆法实现氧化镧对水热钛酸钡粉体的均匀表面包覆和改性．试验发现：包覆物有机成分在650℃下已经完全热解,改性氧化物包覆粉体烧结后形成(Ba(1-x）La2x/3)TiO3单一固溶体;随着镧掺量的增加,介电峰值明显降低,介电峰展宽并移向低温,平均居里温度tav与La掺杂量几乎呈线性关系;烧成升温速率对瓷料的晶粒尺寸和介电特性有明显的影响．     

具有独立电磁响应的三角形人工电磁媒质

提出了一种同时具有电磁模式响应的人工电磁媒质的综合构成(SC)方法.在介质基板上单面刻蚀的三角形金属开口对环只具有磁响应,即只具有负的磁导率,在介质基板上单面刻蚀的金属线阵列只具有电响应,即只具有负的介电常数,SC方法通过将金属线设计在开口环的中部,将以上两种结构连接起来,从而构成同时具有电磁响应的三角形电磁谐振(TER)单元结构,并通过将TER排成阵列构成新型人工电磁媒质.理论仿真与实验测量结果表明,与传统的金属环加线结构相比,TER单元具有电响应与磁响应的双阻带特性,并且由其构成的双负媒质的左手传输通带带宽比环加线结构的带宽扩展了217%.