左手材料是一种介电常数和磁导率同时为负的新型人工电磁结构材料,表现出许多奇异的物理光学特性。左手材料是当前物理与电磁学研究领域中的前沿与热点问题,被美国《科学》评为2003年度十大科技突破之一。本项目研究左手频段随外场(电场/磁场)可调谐的陶瓷基左手材料。根据电谐振和磁谐振的基本原理,利用数值模拟技术(Matlab、FDTD、有限元法等)设计特定形状结构单元,实现介电常数和磁导率同时为负,得出谐振
左手材料是一种介电常数和磁导率同时为负的新型人工电磁结构材料,表现出许多奇异的物理光学特性。左手材料是当前物理与电磁学研究领域中的前沿与热点问题,被美国《科学》评为2003和2006年度十大科技突破之一。本项目理论和实验研究了可调谐左手材料的设计、制备及其新颖的物理光学特性。在左手材料中引入电磁参数随外场可调节的媒质(铁电、铁磁和液晶等),使得其电谐振和磁谐振受到调控,实现了电磁场连续、可逆调节的微波左手材料。由Mie谐振原理和有效媒质理论出发,设计并制备了一种具有各向同性负磁导率的介电复合材料。微波测量和色散分析揭示了该负磁导率起源于介电颗粒内电磁波诱导的环形位移电流的物理本质。理论研究了向列相液晶的电场、温度可调谐光学负折射,揭示了其光学各向异性的可调节性是导致可调谐负折射的原因。采用磁场取向液晶和劈尖型液晶盒实验方法直接观察到了液晶的双折射现象,并实验验证了其磁场可调节光学负折射效应。可调谐左手材料的实现为左手材料赋予了智能特性,并将应用于可调带通滤波器、可调负折射率平板透镜等光电器件和通讯领域。