微波驱动的四能级系统电磁诱导负折射特性

电磁诱导负折射现象是光与物质相互作用中表现出来的一种奇特的非线性效应,对其形成机理及非线性特性的研究具有重要的理论意义和巨大的潜在应用价值.建立了微波驱动下的四能级系统模型,研究了系统的介电常数和磁导率随系统参数的变化规律.由于本能级系统中存在一个可调谐耦合场,它同时与2个光学跃迁发生作用,研究结果表明,固定耦合场的拉...     

左手材料和负折射

就上世纪60年代关于其理论预言开始,着重介绍了左手材料和负折射现象的基本原理及主要应用,并结合近几年的研究成果,指出在结构设计和理论完善等方面仍需进一步研究．     

新型负折射材料的发展和应用

负折射现象是一种反常的折射现象,其与常规的折射现象存在很大的不同.随着实验条件的完善和各种技术的不断进步,越来越多的具有负折射现象的材料被发现了.本文在介绍负折射材料特性的基础上,着重介绍了几种新型的负折射材料及其应用,并作了展望.     

负折射材料中电磁波的传播机理研究

该文从理论上研究了负折射材料表面的反射与透射特性,给出了归一化的反射透射功率与入射角之间的关系曲线.当入射波为垂直和（TE波）时,得到了发生负折射时的全内反射角随参数和材料折射率的变化关系.介质中的一个本征波透射到法线的另一侧,其功率流方向与传播的波矢方向相反.     

铁磁线阵的负折射频率区域

从理论上研究了外磁场中的二维正方格子铁磁线阵（FWL）模型的负折射性质,计算中选用的铁磁材料分别为铁（Fe）,钴（Co）,镍（Ni）和钆（Gd）.计算了这些FWL系统的几何参数对于其负折射频率范围的影响以及负折射率随着外磁场变化的规律.发现提高负介电常数频率比较容易实现,而提高负磁导率频率则比较困难.这是因为负磁导率频率主要受饱和磁化强度的限制.所以高饱和磁化强度是提高负折射频率的关键.     

BST负折射特性实验验证

对钛酸锶钡BaxSr（1-x）TiO3（0〈x〈1）（BST）柱阵列异向介质棱镜的负折射进行了实验验证．实验结果表明,该BST柱构成的三维异向介质的负折射特性不依赖于柱体的排列周期,而是BST柱自身的谐振造成了电磁波在该棱镜中的负折射．BST柱排列周期仅对二次负折射的强度产生影响．例如：周期阵列的BST柱异向介质棱镜的斜边是阶梯状时,因具有光栅结构,使得在该斜边上发生的二次负折射被增强;随机阵列的BST棱镜的斜边不具有光栅结构,观察到的二次负折射就比较弱．采用等效介质理论的仿真结果与我们的实验结果符合较好．     

含色散特性的负折射材料的一维光子晶体偏振特性的研究

研究了一种含色散特性的负折射材料的一维光子晶体的缺陷模特性,分别研究了TE波和TM波的带隙结构,研究表明,两种模的带隙特性随入射角的变化而变化,高频部分的带隙变化很大,为色散特性的负折射材料在实际中的应用提供了理论指导.     

负折射物质特性的理论分析

从基本的电磁场理论出发,分析和解释负折射物质的电磁特性,以及负折射物质中的逆Cerenlov现象、逆Doppler现象、负折射率和完美透镜的工作原理,帮助人们更加清楚地认识负折射物质的本质特性,更好地开发和应用好负折射物质.     

光子晶体负折射的计算机仿真研究

在计算机上采用MATLAB编程进行理想透镜和负折射三棱镜的光路仿真,分析光在光子晶体中的成像条件,重点计算一种典型的二维光子晶体:负折射三棱镜光子晶体的色散特性.结果发现,光子晶体负折射成像的条件是晶体两侧的折射率与晶体折射率必须绝对值相等,晶体的厚度必须大于光源到晶体的距离;光线在进入负折射率光子晶体三棱镜时,会存在一个最大偏向角,负折射三棱镜光子晶体可以通过调节光子晶体的结构参数来改变其色散特性.因此,在实际应用中可以利用光子晶体的色散特性,通过调节相关的结构参数来对分光仪和波分复用/解复用器等光学器件进行相关的性能优化.     

从负折射超材料到光学隐身衣

1964年俄罗斯科学家V.Vesalago从Maxwell方程组出发断言具有负折射率的左手材料(LHM)可以存在,1996年和1999年J.Pendry提出了LHM的初始设计。2000年D.Smith制成首个LHM,它可把微波波束弯折到与常规的不同方向。近年来LHM吸引了人们的兴趣,它也称为超材料,但在自然界并不存在。它可变更电磁波传播,从而造成负折射甚至隐形。一个时期以来,在微波和光频进行的隐身斗篷实验是2D或3D的,它们与通常的隐形方法显著不同。LHM的其他应用如左手传输线、成像技术等。本文首先对负折射研究和隐身衣设计的历史和进展作回顾,进而讨论了这些领域中理论与实验工作的意义。可以看出负折射问题是非常复杂的。还讨论了负折射与负波速、负折射与负GH位移的关系。     

含负折射率材料的一维光子晶体光学传输特性研究

采用光学传输矩阵方法,研究了由正折射率材料和负折射率材料交替组成的一维光子晶体中带有缺陷层时的光学传输特性.计算了含有普通电介质插层和有吸收的介质插层两种情况下的透射谱.结果表明,在正入射时,对于普通电介质插层,随插层厚度的增大,缺陷模的个数增多;对于有吸收特性的介质插层,随插层厚度的增大和吸收特性的增强,缺陷模式并没有出现,而是表现为对透射峰的明显增益.     

强磁场中两层膜的铁磁共振场研究

在已有的物理模型基础上,对运动方程作线性化处理,求出了共振场随共振频率以及外场相对膜的倾角的变化关系.对(YEuTmCa)3(FeGe)3O12/(YGdLa)3(FeCa)5O12两层膜作计算,其理论计算与实验相符.结果表明:在强磁场中,铁磁共振谱分为两支,这两支均与外场倾角有关,而且两支之间有间隙,外场为50000A/m附近时形成的间隙最小.     

负折射系统中的光学补偿效应

利Pendry提出的坐标变换方法,研究了负折射材料构成的旋转椭球体、旋转抛物体和双球面系统中的光学补偿效应,发现系统的介电常数和磁导率为某一定值,该系统就具有相应的光学补偿效应,即从系统中某一点所发出的光线可传播至系统中另一点,该点的光场和光源完全一致．特别是双球面系统,其介电常数和磁导率可设计为一个标量,大大降低了技术上的难度,从而可能应用于某些实际光学系统．     

两层对称铁磁薄膜中的自旋波共振

采用量子力学方法研究了两层对称铁磁性薄膜的自旋波共振激发，计算了自旋波共振激发谱，特别讨论了表面各向异性对共振的影响。研究结果表明：在没有自旋波间相互作用的情况下，表面钉扎直接影响着自旋波的共振激发。     

含负折射率材料的宽带全方位反射镜

利用传输矩阵方法模拟了正负折射率材料交替生成的多层膜体系的反射率对不同偏振模式的角度和频率响应。结果表明,该体系具有很宽的反射带,并且反射带不会随着入射角度的变化而发生平移,可以用来制作高品质的宽带全方位反射镜。     

含负折射率材料缺陷的一维光子晶体的透射性质

利用传输矩阵方法模拟了含负折射率材料缺陷的多层膜体系的透射率,发现这种结构具有高Q值的多共振透射峰。     

磁性颗粒膜的铁磁共振

从理论上分析了颗粒膜在铁磁共振（FMR）场以上由于颗粒形状、尺寸、取向、百分含量及温度的效应．分析了斜置共蒸发沉淀而成的CoxAg1-x颗粒膜（百分含量（0．2〈x〈0.85）、体积填充因子以0．17〈f〈0．85））与Hτ的关系,在室温下FMR的Hιτ（f）-f曲线显示,在系统的逾渗点f=fp≈0．3时产生突变,这变化与铁磁（FM）颗粒的聚集增长相关联,这种关联是在f〉fp时与单一超顺磁相（SPM）颗粒比较．另外,对Fe—SiO2颗粒膜其Hτ（f）-f曲线的分析也显示在逾渗点f=fp≈0．28时产生不连续的跃变．磁性颗粒膜的这一性质提供了有效探明第一类磁逾渗材料的相转变途径．