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电流驱动电磁均匀化的理论与数值分析及有限样品的有效介质参数问题

光学 2013-09-24 v2

摘要

只有明确考虑介质边界并正确确定介质的两个有效参数——折射率和阻抗,有效介质理论才能准确模拟人工周期复合材料(超材料)对电磁波的反射和折射。考虑无限周期复合材料的理论不满足上述条件。因此,它们无法以所需的精度模拟有限样品的反射和透射,也无助于基于超材料的器件设计。作为一个具有启发性的典型案例,我们考虑了近期流行的“电流驱动”均匀化理论。我们将该理论应用于一维周期介质情形,在此情形下可以解析地获得精确结果和均匀化结果的闭式解。我们表明,超出众所周知的零晶胞极限之外,电流驱动均匀化结果与平板的精确反射和透射特性不一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.8063,
  title  = {Theoretical and numerical analysis of current-driven electromagnetic homogenization and the problem of effective medium parameters for finite samples},
  author = {Vadim A. Markel and Igor Tsukerman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.8063},
  year   = {2013}
}

备注

Accepted in this form to PRB. Title shortened. Some misprints in the formulas corrected, particularly in the appendices