Введение
Глава 1 Обзор литературы 13
1.1. Метаматериалы и метаплёнки 13
1.2. Области применения метаматериалов 16
1.3. Методы расчёта характеристик метаматериалов 20
1.3.1. Модель колебательного контура 21
1.3.2. Матрица поляризуемости 24
1.3.3. Расчёт свойств метаплёнок на основании поляризуемостей отдельных резонаторов 27
1.4. Ограничения, налагаемые на поляризуемости частиц 28
1.5. Выводы 29
Глава 2 Матрица поляризуемости субволновых резонаторов 31
2.1. Введение 31
2.2. Методика расчёта поляризуемостей 32
2.2.1. Общие уравнения 32
2.2.2. Электрический дипольный момент 34
2.2.3. Магнитный дипольный момент 36
2.2.4. Определение компонент матрицы поляризуемости 37
2.3. Численное решение задачи рассеяния методом конечных элементов в COMSOL Multiphysics 39
2.4. Дипольные поляризуемости сферических частиц 43
2.5. Дипольные поляризуемости П-образных частиц. Результаты численного расчёта и обсуждение 47
2.5.1. Распределение полей в резонансах 47
2.5.2. Спектры коэффициентов поляризуемости 50
2.5.3. Наклонное падение 53
2.6. Влияние вариации геометрических параметров на частотные за
висимости 2.6.1. Зависимость резонансной длины волны от высоты резонатора 54
2.6.2. Зависимость резонансной длины волны от глубины ёмкостного зазора 56
2.7. Выводы по главе 2 57
Глава 3 Размерные зависимости поляризуемости 59
3.1. Введение 59
3.2. Спектры коэффициентов поляризуемости 61
3.2.1. Электрическая поляризуемость 66
3.2.2. Магнитная и магнитоэлектрическая поляризуемости 68
3.3. Масштабные зависимости резонансных частот и добротности 70
3.4. Обсуждение 72
3.5. Выводы по главе 3 74
Глава 4 Модель расчёта коэффициентов прохождения и отражения бианизотропной метаплёнки 75
4.1. Введение 75
4.2. Аналитические соотношения 76
4.3. Результаты расчёта коэффициентов прохождения и отражения 84
4.4. Выводы по главе 4 88
Глава 5 Влияние статистического разброса размеров частиц на характеристики метаплёнок 89
5.1. Введение 89
5.2. Образцы, установка и эксперимент 89
5.3. Сравнение эксперимента и теории 92
5.3.1. Аналитичиские выражения и расчёты 92
5.3.2. Результаты первоначального расчёта 94
5.3.3. Статистическое усреднение 95
5.3.4. Обсуждение 97
5.4. Выводы по главе 5 100
Глава 6 Экспериментальное и теоретическое исследование метап лёнок в терагерцовом диапазоне частот 101
6.1. Введение 101
6.2. Экспериментальные образцы 101
6.3. Экспериментальная установка 106
6.4. Обработка экспериментальных данных 108
6.5. Определение материальных параметров ситалла СТ-50-1 в терагерцовом диапазоне 112
6.6. Численное моделирование метаплёнок с использованием периодических граничных условий 115
6.7. Результаты и обсуждение 118
6.7.1. Сравнение результатов эксперимента и численного моделирования 118
6.7.2. Эффективные показатели преломления и поглощения ме-таплёнок 123
6.7.3. Проверка корректности результатов с помощью соотношений Крамерса-Кронига 124
6.8. Выводы по главе 6 127
Заключение 128
Список сокращений и условных обозначений 130
Литература
