从上图可以看出,第三象限中的媒质的介电常数ε和磁导率µ的值都是负的,而且在这种媒质里面电磁波的电场、磁场和波矢量的关系呈现出左手螺旋关系,坡印廷矢量的方向和波矢量的方向相反(也就是说相速度和群速度的方向相反)。所以,这类材料被叫作左手材料(Left-handed Materials, LHM),而这种材料目前还没有在自然界中被发现。左手材料具有负折射率、逆多普勒效应、亚波长衍射、逆切仑科夫辐射等奇异特性,也是研究者们最早提出的一种超材料。 文献综述
同样可以看出,在第二和第四象限中介电常数ε和磁导率µ两者之中有一种小于零,这种材料称为单负媒质(Single Negative, SNG),这种材料是一种的超常介质。单负材料中不能传播电磁波,电磁波是以凋落波的形式存在。单负媒质包括两种类型:电负材料和磁负材料,其中在第二象限中介电常数ε小于零但是磁导率µ大于零的材料称为电负材料(Electric Negative, ENG);第四象限中介电常数ε大于零但是磁导率µ小于零的材料称为的磁负材料(Meganetic Negative, MNG),它们都是人工材料。自然界中大多都是右手材料,铁氧体和等离子体等具有电负材料和磁负材料的特性。
根据左手材料的特性,它在通信系统以及电磁应用等方面有着广阔的应用前景。
2。2 散射特性分析
下面从超材料结构的表面阻抗入手,对其反射相位特性进行分析。如图 2。2 所示, 假定超材料结构位于yoz平面,平面波沿着 x 轴负方向垂直入射到超材料结构表面。
此时,超材料结构的表面阻抗Zs为