人工超材料設計與應用

目錄
前言
1 緒論 1
1.1 人工超材料基本概念與類型 3
1.1.1 異常折射率人工超材料 3
1.1.2 表面等離激元類人工超材料 9
1.1.3 可調人工超材料 11
1.2 人工超材料的超常物理特性 13
1.3 人工超材料在民用和國防工業(yè)中的潛在應用 16
參考文獻 20
2 人工超材料的超常電磁特性 24
2.1 超常電磁特性的設計研究 24
2.1.1 負介電常數(shù)的實現(xiàn) 24
2.1.2 負磁導率的實現(xiàn) 25
2.1.3 手性結構超常電磁特性的實現(xiàn) 27
2.1.4 小結 30
2.2 影響人工超材料超常電磁特性的因素 30
2.2.1 介質對超常電磁特性的影響 31
2.2.2 結構對超常電磁特性的影響 34
2.2.3 小結 44
2.3 負折射率人工超材料的基本理論及實現(xiàn)方法 44
2.3.1 手性結構設計 44
2.3.2 手性結構的多頻帶負折射率分析 46
2.3.3 手性結構的表面電磁場分析 49
2.3.4 手性結構的旋光性和電磁特性分析 51
2.3.5 小結 54
2.4 零折射率人工超材料的基本理論及實現(xiàn)方法 54
2.4.1 籠目結構的設計 54
2.4.2 籠目結構的雙頻帶等效零折射率分析 59
2.4.3 小結 64 參考文獻 65
3 不同波段人工超材料的設計與制備技術及實例 69
3.1 微波波段人工超材料的設計與制備技術及實例 72
3.1.1 光刻工藝硬件系統(tǒng) 72
3.1.2 光刻工藝流程 76
3.1.3 光刻工藝的質量要求及常見問題 79
3.1.4 光刻工藝制備微波波段人工超材料實例 81
3.1.5 小結 83
3.2 太赫茲波段人工超材料的設計與制備技術及實例 83
3.2.1 太赫茲波段人工超材料的制備技術 84
3.2.2 激光轉印技術制備太赫茲波段人工超材料實例 87
3.2.3 小結 95
3.3 光波波段人工超材料的設計與制備技術及實例 96
3.3.1 電化學沉積技術的硬件系統(tǒng) 97
3.3.2 電化學沉積技術制備光波波段人工超材料實例 99
3.3.3 小結 102
參考文獻 103
4 不同波段的動態(tài)可調人工超材料 105
4.1 基于置入二極管的變容微波波段動態(tài)可調人工超材料 105
4.1.1 基于二極管變容動態(tài)可調人工超材料實例 105
4.1.2 研究結果分析 108
4.1.3 小結 109
4.2 基于置入微機電系統(tǒng)的太赫茲波段動態(tài)可調人工超材料 109
4.2.1 基于微機電系統(tǒng)動態(tài)可調電磁誘導透明人工超材料實例 110
4.2.2 研究結果分析 112
4.2.3 小結 115
4.3 基于置入活性媒質的光波波段動態(tài)可調人工超材料 116
4.3.1 石墨烯的參數(shù)理論 116
4.3.2 無石墨烯置入的人工超材料結構 119
4.3.3 石墨烯置入人工超材料結構的可調吸收設計 124
4.3.4 石墨烯置入人工超材料結構隨石墨烯溫度變化的穩(wěn)定吸收特性 132
4.3.5 小結 136
參考文獻 137
5 人工超材料的應用 141
5.1 人工超材料天線 141
5.1.1 K波段人工超材料的設計及其在微帶天線中的應用 142
5.1.2 結果及分析 145
5.1.3 小結 146
5.2 人工超材料吸收器 146
5.2.1 基于四臂阿基米德螺旋結構的三頻帶吸收 147
5.2.2 基于橢圓結構的寬帶近完美吸收和多帶完美吸收 151
5.2.3 小結 164
5.3 人工超材料隱身技術 165
5.3.1 人工超材料吸波原理 165
5.3.2 寬帶吸波人工超材料天線罩設計 167
5.3.3 人工超材料天線罩樣件測試 169
5.3.4 小結 170 參考文獻 170
6 人工超材料研究進展與發(fā)展趨勢 172
6.1 寬帶人工超材料 172
6.1.1 寬帶人工超材料研究進展 172
6.1.2 超寬帶人工超材料研究實例 176
6.1.3 小結 180
6.2 可調人工超材料 180
6.2.1 可調人工超材料的發(fā)展趨勢與應用前景 181
6.2.2 可調人工超材料的研究進展 182
6.2.3 小結 192
6.3 微型化人工超材料 193
6.3.1 微型化電諧振人工超材料的研究進展 193
6.3.2 微型化磁諧振人工超材料的研究進展 197
6.3.3 小結 199
參考文獻 200