2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、磁環(huán)偶極子是和電/磁偶極子并列的基本偶極子,其輻射強(qiáng)度比后者要弱很多而難以被探測到,因此在多極子展開式中常常被忽略。超材料的發(fā)展,使得人們能夠設(shè)計出可以探測的磁環(huán)偶極子。從而設(shè)計基于磁環(huán)偶極子的超材料,來實現(xiàn)一些奇特的物理效應(yīng)。
  本文首先利用電磁場數(shù)值模擬方法,設(shè)計了一種工作在微波頻段的雙頻段高Q值電磁波超材料平板。其超材料分子是由兩個尺寸不同的旋轉(zhuǎn)對稱形超材料原子構(gòu)成。模擬發(fā)現(xiàn),超材料的透射譜上出現(xiàn)了兩個透射峰,增加分子的旋

2、轉(zhuǎn)重數(shù),兩個峰均發(fā)生藍(lán)移,而且其Q值均顯著的提高。這兩個透射峰主要分別與分子中的兩個原子的電磁模式(電偶極子和磁環(huán)偶極子)的同時激發(fā)有關(guān)。主要是原子中的這兩種偶極子輻射的電場因反相干涉相消,從而抑制了輻射損耗,導(dǎo)致了較高的Q值。分子的旋轉(zhuǎn)重數(shù)增加使得分子(原子)具有較高的旋轉(zhuǎn)對稱性,這導(dǎo)致了電磁波的能量能夠較好地局域于每個原子內(nèi)部,從而進(jìn)一步減小了超材料的輻射損耗。同時,我們也研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)對透射峰的影響;將半導(dǎo)體硅與該超材料復(fù)合,研究

3、了動態(tài)調(diào)控特性;通過計算群時延,發(fā)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)慢光效應(yīng)。
  其次,利用電磁場數(shù)值模擬和實驗方法,設(shè)計了一種工作在微波頻段的單頻高Q值的電磁波超材料平板。其超材料分子是由啞鈴型金屬環(huán)圍繞其對稱軸旋轉(zhuǎn)而成的多重旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。模擬發(fā)現(xiàn),超材料的透射譜上出現(xiàn)一個透射谷,增加分子的旋轉(zhuǎn)重數(shù),透射谷也發(fā)生藍(lán)移,而且其Q值也顯著的提高。這個透射谷也主要與分子中的電偶極子和磁環(huán)偶極子的同時激發(fā)有關(guān)。它們輻射的電場干涉相消,從而抑制了輻射損耗,導(dǎo)

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