[發明專利]基于羊角狀基本單元結構的左手材料

有效

• 申請號: 201710569725.6
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107359421B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 游佰強;黃濤;周建華;戚宇軒;李偉文
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 35200 廈門南強之路專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 馬應森

基于羊角狀基本單元結構的左手材料，涉及左手材料。設有介質基板，在介質基板的上表面覆有金屬良導體層。該羊角狀基本單元結構由刻蝕在良導體層中垂線兩側對稱的兩個圓弧形遞歸螺旋結構和中心一條與其相連的直金屬棒組成，金屬棒底邊中點與介質基板中心重合。所述圓弧形遞歸螺旋結構由多段圓弧按照半徑由大到小、一定大小張角依次相切連接得到，螺旋結構起點的切線與金屬棒之間有一夾角。通過將該良導體層的羊角狀結構復制為n份，并以金屬棒底邊中點為圓心依次旋轉360°/n放置，可進一步形成花瓣狀結構的左手材料。

技術領域

本發明涉及左手材料，尤其是涉及基于羊角狀基本單元結構的左手材料。

背景技術

左手材料(Left-Handed Material)又稱作負折射率材料(Negative IndexMaterial)、雙負材料(Double Negative Material)[1]，是一種自然界中不存在的人工周期結構。相對于右手材料而言，左手材料的介電常數和磁導率都為負，電場、磁場和波矢量遵從左手螺旋定則，電磁波的能量傳播方向和波矢量方向相反。因此左手材料相比自然界的普通材料擁有許多奇異的電磁特性，如負折射現象、逆Doppler效應、逆Cherenkov效應、完美透鏡效應等。這一設想是由前蘇聯物理學家V.G.Veselago在1967年率先提出的[2]。1999年，Pendry提出周期放置的開口諧振環陣列(SRR)可以替代磁性材料在微波波段展現出負磁導率效應[3]。2000年，美國的D.R.Smith等學者基于Pendry的研究結果，設計并加工出了歷史上第一塊左手材料，并觀測到了負折射現象[4]。在左手材料得到世界公認后，新的問題也隨之出現了，如左手結構雙負帶寬較窄，尺寸較大、損耗較高等等，這使得左手材料在應用中受到了很大的限制。因此廣大國內外學者研究并設計出許多了結構新穎且性能更好的左手材料，例如S型結構[5]、Ω型結構[6]、P型結構[7]、H型結構[8]、樹枝狀結構[9]、漁網結構[10]等。這些結構通常比較復雜，而且調節限制比較多，缺乏應用的靈活性和多樣性，因此實用價值不高。

參考文獻：

[1]Shelby R A,Smith D R,Schultz S.Experimental verification ofanegative index of refraction[J].science,2001,292(5514):77-79.

[2]V.G.Veselago.The electrodynamics of substances with simultaneouslynegative values ofεandμ[J].Physics-Uspekhi,1968,10(4):509-514.

[3]Pendry J B,Holden A J,Robbins D J,et al.Magnetism from conductorsand enhancednonlinear phenomena[J].Microwave Theory and Techniques,IEEETransactions on,1999,47(11):2075-2084.

[4]Smith DR,Padilla W J,Vier D C,et al.Composite medium withsimultaneously negative permeability and permittivity[J].Physical reviewletters,2000,84(18):4184.

[5]H.Chen,L.Ran,J.Huangfu,et al.Left-handed materials composed ofonly S-shaped resonators,Physical Review E,2004,70(5):057605.