超材料吸波體及左手材料的研究

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1、北京化工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文日期：二。一五年四月十日北京化工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明學(xué)位論文作者完全了解北京化工大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬北京化工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許

2、學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。口論文暫不公開(kāi)(或保密)注釋：本學(xué)位論文屬于暫不公開(kāi)(或保密)范圍，在』L年解密后適用本授權(quán)書(shū)。．／均非暫不公開(kāi)(或保密)論文注釋：本學(xué)位論文不屬于暫不公開(kāi)(或保密)范圍，適用本授權(quán)書(shū)。作者簽名：叢絲導(dǎo)師簽名：趣灸導(dǎo)師簽名：l逸墨殮日期：加fI·j·Z哆學(xué)位論文數(shù)據(jù)集中圖分類(lèi)號(hào)053學(xué)科分類(lèi)號(hào)140論文編號(hào)1001020150916密級(jí)非保密學(xué)位授予單位代碼10010學(xué)位授予單位名稱北京化工大學(xué)作者姓名張敏學(xué)號(hào)2012200916獲學(xué)位專業(yè)名稱物理

3、學(xué)獲學(xué)位專業(yè)代碼0702課題來(lái)源學(xué)校級(jí)項(xiàng)目研究方向超材料論文題目超材料吸波體及左手材料的研究關(guān)鍵詞超材料，吸波體，吸波性能，左手材料，負(fù)折射，零折射論文答辯日期2015年5月22日聿論文類(lèi)型基礎(chǔ)研究學(xué)位論文評(píng)閱及答辯委員會(huì)情況姓名職稱工作單位學(xué)科專長(zhǎng)指導(dǎo)教師侯志靈見(jiàn)習(xí)教授北京化工大學(xué)材料物理評(píng)閱人i曹茂盛教授北京理工大學(xué)材料物理評(píng)閱人2祁欣教授北京化工大學(xué)物理評(píng)閱人3評(píng)閱人4評(píng)閱人5答辯委員會(huì)主席祁欣教授北京化工大學(xué)物理答辯委員1陳信義教授清華大學(xué)物理答辯委員2曹茂盛教授北京理工大學(xué)材料物理答辯委員3王義全教授中央民族大學(xué)物理答辯委員4丁迎春教授北京化工大學(xué)物理

4、答辯委員5荊堅(jiān)教授北京化工大學(xué)物理答辯委員6邵曉紅教授北京化工大學(xué)物理論文類(lèi)型：1．基礎(chǔ)研究2．應(yīng)用研究3．開(kāi)發(fā)研究4．其它中圖分類(lèi)號(hào)在《中國(guó)圖書(shū)資料分類(lèi)法》查詢。學(xué)科分類(lèi)號(hào)在中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T13745-9)《學(xué)科分類(lèi)與代碼》中查詢。論文編號(hào)由單位代碼和年份及學(xué)號(hào)的后四位組成。一二三四注摘要超材料吸波體及左手材料的研究超材料(metamaterial)是一種亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)周期排列而成的人工材料，擁有常規(guī)材料不能實(shí)現(xiàn)的奇異電磁特性，在隱身斗篷、納米光學(xué)成像、微型諧振器、定向發(fā)射天線、熱輻射探測(cè)器、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器、彎曲波導(dǎo)等領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力。本文以發(fā)

5、展新型超材料為目標(biāo)，系統(tǒng)研究了三角型吸波體、“豐"型零折射超材料、“回"型負(fù)折射超材料、雙“E”型超材料、“中"型負(fù)折射超材料和銅錢(qián)型超材料等六種材料，計(jì)算了其等效電磁參數(shù)，分析了結(jié)構(gòu)與電磁特性的依賴關(guān)系，揭示了這些超常電磁特性的微波響應(yīng)機(jī)理。其中重點(diǎn)開(kāi)展了三角型超材料吸波體和銅錢(qián)型超材料的電磁特性研究。對(duì)于三角型超材料吸波體：三角型MMA厚度為波長(zhǎng)的1／8，遠(yuǎn)小于普通電損耗吸波介質(zhì)厚度(k／4)，并且吸收性能得到了極大提高。吸收峰頻率隨介質(zhì)厚度和金屬厚度的減小而藍(lán)移，與原胞問(wèn)縫寬成線性關(guān)系，這種吸波性能對(duì)縫寬的線性依賴關(guān)系使得調(diào)控微波吸收頻帶更為簡(jiǎn)便。該吸波體

6、的損耗以介質(zhì)損耗為主，歐姆損耗為輔，在熱探測(cè)器、傳感器、微波衰減器件上具有潛在的應(yīng)用前景。銅錢(qián)型結(jié)構(gòu)的超材料呈現(xiàn)出一個(gè)負(fù)折射帶(品質(zhì)因數(shù)為5．6)和兩個(gè)零折射帶(一個(gè)寬頻帶和一個(gè)低損耗頻帶)，在多頻段、多功能、不同損耗微波器件應(yīng)用中具有明顯優(yōu)勢(shì)。我們深入探討了銅錢(qián)環(huán)、金屬線與共振T北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文頻率的關(guān)系，建立了銅錢(qián)型超材料的電等離子體頻率和磁等離子體頻率模型，分析了銅錢(qián)型超材料負(fù)折射和零折射的產(chǎn)生機(jī)理，為新型超材料研究與發(fā)展提供了參考；基于零折射特性的研究結(jié)果，提出了實(shí)現(xiàn)零折射率的通用判據(jù)，即同時(shí)滿足條件8≯’葉臺(tái)’毫O和∥臺(tái)k7么’，

7、折射超材料的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。此外，研究了零折射超材料在彎曲同軸波導(dǎo)、T形微帶線、喇叭天線中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：超材料，吸波體，吸波性能，左手材料，負(fù)折射，零折射Ⅱ摘要MErrI舢ⅥATERIAI．ABSoRBERSANDLEFT-HANDEDMETAMATERIAI．SABSTRACTMetamaterials，periodicsub-wavelengthartificialmaterials，exhibitextraordinaryelectromagneticpropertiesnotavailableinconventionalmaterials，whic

8、hhavepotenti