关于薄复合层有效介电常数和磁导率的定义

讨论了仅包含一到两个平行排列的复杂形状夹杂物的复合层有效材料参数（介电常数和磁导率）的定义问题。此类结构对于新型超材料的设计至关重要，因为实际可实现的层通常仅包含一到两层粒子。引入了描述平均感应极化的有效参数。作为一个具体示例，我们开发了一个解析模型，适用于计算双阵列电小尺寸、可电极化散射体的有效材料参数 $\epsilon_{\rm{eff}}$ 和 $\mu_{\rm{eff}}$。使用局域场方法计算了法向平面波入射下结构中感应的电偶极矩和磁偶极矩以及相应的反射和透射系数，并通过平均场和极化引入了有效参数。在无损耗情况下，两个材料参数均为纯实数，满足Kramers-Kronig关系和热力学第二定律。我们将解析结果与文献中已有的模拟和实验结果进行了比较。详细讨论了所引入参数的物理意义。