微波磁电场

我们表明，在微波场的无源亚波长区域内，可以存在时变电场与磁场之间具有局部耦合的场结构，这种耦合不同于常规传播的自由空间电磁波中的电磁耦合。为了将此类场结构与常规电磁（EM）场结构区分开来，我们将其称为磁电（ME）场。我们研究了微波ME近场的结构与守恒定律。我们表明，存在微波ME近场的源——ME粒子。这些粒子由具有磁偶极振荡谱的小型准二维铁氧体圆盘表示。源自此类粒子的近场以拓扑独特的能流涡旋、非零螺旋度以及扭转自由度为特征。我们对微波ME近场的研究结合在两篇连续的论文中。在本文中，我们给出了具有磁偶极振荡谱的铁氧体粒子内部与外部电场和磁场性质的理论背景，这些性质导致了微波ME近场的出现。基于所获得的ME近场结构，我们讨论了在人工电磁材料中观察到的所谓ME相互作用效应。在下一篇论文中，我们将介绍微波ME近场及其与物质相互作用的数值与实验研究。