多层圆柱超材料中的单散射与有效介质描述：在石墨烯及超表面包覆圆柱上的应用
光学
2023-02-17 v1
摘要
包覆与多层包覆圆柱系统构成了一类引人关注的超材料，因其所涉及的众多几何与材料参数相互作用，可产生极为丰富且高度可调的响应。本文推导并提出了一种有效介质方法，用于详细描述与分析此类系统中的电磁波传播。具体而言，我们研究了具有无限长、且在各界面附加电与磁表面电导率的多层圆柱。我们的有效介质方法基于固态物理界熟知的一致势近似（CPA）方法，并结合基于传输矩阵的圆柱波公式。利用该有效介质方案，我们研究了两个实际系统：一个由可调均匀石墨烯片构成的圆柱管组成，另一个由具有电与磁面电导率的超表面形成的圆柱/管组成。两系统均展现出丰富的可设计电磁特性，包括可调双曲响应、双负响应以及 epsilon-near-zero 与 mu-near-zero 响应区。
引用
@article{arxiv.2302.08227,
title = {Single scattering and effective medium description in multilayer cylindrical metamaterials: Application to graphene and metasurface coated cylinders},
author = {Charalampos P. Mavidis and Anna C. Tasolamprou and Eleftherios N. Economou and Costas M. Soukoulis and Maria Kafesaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.08227},
year = {2023}
}