本项工作研究铁磁材料中存在的左手材料特性。通过对金属磁性纳米复合材料,金属磁性薄膜等典型铁磁系统磁谱、介电谱与材料制备方法和技术关系的研究,确定铁磁系统出现左手特性的条件。根据材料的传输特性、光折射、Faraday效应等从多个方面定征材料的左手特性,了解铁磁系统"右手-左手"转变的特征、过程和途径,进而更深入地了解电磁波在左手材料中的传播、散射等电磁过程及其与磁性材料内禀性质的相互关系。研究铁磁系
左手/负折射率材料是目前最为活跃的研究方向。这种新材料一方面表现出和正常材料完全不同的新奇的物理现象,需要进行深入的理论研究,另一方面这些新奇的物理现象有着某些重要的应用(如亚波长成像等),因此得到了人们的极大关注。本项目主要研究如何利用铁磁材料来实现左手/负折射率材料。通过研究力图阐明铁磁性复合材料中出现左手/负折射材料的条件,提出铁磁性左手/负折射材料的可能实现途径和构造方法;研究铁磁性材料内禀磁学特性对铁磁性左手/负折射率材料折射率等的影响,了解铁磁性复合材料中"右手- - 左手"转变过程和特征。通过研究我们已发现(1)在均匀的铁磁性金属复合材料体系中,外磁场的磁化方式、电磁波的极化方式和材料的磁损耗特性决定了复合材料能否成为左手材料,决定了左手材料的频率范围。(2)基于某些铁氧体在自然共振频率附近具有负数磁导率的特点,可以实现在周期性铁氧体-金属/半导体层状结构中在TEM和TE模式下的左手/负折射率材料。在长波条件下导出的周期结构的有效介电常数和磁导率的表达式显示它们和周期单元长度无关,这使得在一维周期结构材料中构造出均匀可调的负折射材料成为可能。