2。2 左手材料的基本理论依据

2。2。1 负有效介电常数

在自然界中，介电常数与磁导率二者都为负值的左手材质是不存在的，因此要制造出能 满足ε和µ为负的物质。

用 Drude 模型来表示等离子体的等效介电常数：

其中， wp 为等离子谐振频率，用公式表示为：

meff 0其中，e 表示电子电量，meff 表示电子质量，n 表示电子密度。从上式可以看出，当 W< wp ， ε(ω)<0（产生负的等效介电常数）；当 W> wp 时，ε(ω)>0（产生正的等效介电常数）。1996 年，Pendry 发现一种人造结构，即周期排列的细金属阵列，结构如下图 2。2，它可以实现负的 介电常数。

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图 2。2 周期性细金属线阵列结构

细金属线的半径为 r，两个细金属线之间的距离为 aa r ，电子密度 n 要用 neff 来代 替，公式如下所示：

假设电子的运动速度为，电流为 I ，那么由电磁感应原理可以得到距细金属线中心 R

的感应磁场公式为：

则磁场的矢量位分布为：

细金属线内单位长度的电偶极矩为：

2

因此求得电子质量的公式为：

则等离子谐振频率为：

谐振频率为0   ，由上式可知，当0    p 时，可以实现细金属线的有效介电 常数为负值，在实现介电常数为负的过程中，0 与 wp 起到很重要的作用。

2。2。1 负有效磁导率来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

1999 年，Pendry 提出了一种结构，它可以实现负的磁导率，即开口电流环谐振器(SRR)，

其示意图 2。3 所示。该结构由两个开口相反的同心环构成，开口谐振环类似于一个磁偶极子， 内环与外环之间产生电容，在某个方向产生负的磁导率。