Stopband Phenomena in the Passband of Left-Handed Metamaterials

Stopband phenomena are reported in the passband of left-handed metamaterials. The samples with linear defect are designed by removing one layer of split ring resonators （SRRs）. It is shown that the left-handed transmission peaks have a distinct transform with the relative deviation of the SRRs centre from the wire centre 8, from a single left-handed peak, double left-handed peaks with different magnitude to no transmission peak, i.e. left-handed properties of metamaterials disappear. Numerical simulation shows that the change of 8 makes the effective permeability shift at a frequency range, where stopband occurs. It is thought that the stopband in left-handed passband is due to the symmetry breaking between SRRs and wires in the metamaterials.     

Optical activity of microemulsion induced by electric field and its tunable behaviors

It has been shown that optical activity can occur in microemulsion under external electric field and rotation angle can also be tuned by the electric field. A set of microemulsions (water/Span80/transformer oil) with different water concentration were prepared and their optical activity was measured with the changes of applied electric field and θ, the angle between the electric vector of the incident linearly polarized light and the external electric field, using an automatic polarimeter. The experiments indicate that when none of the external electric field, water concentration and θ are zero, there is optical activity in microemulsions. For a given concentration, rotation angle ψ increases with electric field, and it firstly increases, passes through a maximum at C = C0,then monotonically decreases as C increases when electric field keeps constant. The relationship between the rotation angle and θ is also obtained. It is thought that the electric field-induced destroy of spatial symmetry of microemulsion is responsible for the optical activity of microemulsion.     

二维负磁导率材料中的缺陷效应

研究了以金属铜六边形开口谐振环为基元的二维负磁导率材料的缺陷效应.利用电路板刻蚀 技术制备了二维负磁导率材料样品.采用波导法测量了点缺陷和线缺陷对二维负磁导率材料X 波段(8—12GHz)微波透射行为的影响.实验发现，无缺陷的二维负磁导率材料样品存在一个 谐振频率，在稍大于该谐振频率的极窄区域内表现为负磁导率.点缺陷和线缺陷SRR的引入导 致材料主谐振峰的强度下降、谐振频率发生移动，品质因数Q显著下降.缺陷的存在破坏 了材料的周期性结构，从而引起其谐振峰的谐振强度和谐振频率发生变化.缺陷效应的研究 不 关键词： 负磁导率 缺陷效应 开口谐振环     

一维负磁导率材料中的缺陷效应

理论和实验已经表明，金属开口谐振环（split ring resonators,简称SRR）可以实现材料的有效磁导率μeff在某一频率范围内为负.采用波导法实验研究了不同几何尺寸的六边形SRR在X波段微波作用下的近邻相互作用.实验发现，相同尺寸的六边形SRR周期性排列而成的一维负磁导率材料存在一个谐振频率；当缺陷谐振环引入一维负磁导率材料时，主谐振频率和缺陷环谐振频率同时发生移动；主谐振频率和缺陷环谐振频率的移动量随缺陷与双环谐振频率之差的增加而减小，当缺陷环谐振频率与双环谐振频率接近时，环间的相互作用增强，频率的移动量增大. 关键词： 负磁导率 缺陷效应 开口谐振环     

电场诱导的微乳液旋光及其可调节行为

通过实验发现在外电场作用下微乳液不仅具有旋光效应, 而且随电场强度改变可调控旋光角大小. 用微乳液法制备了不同含水量的油包水微乳液样品, 并利用自动旋光仪对样品随外加电场强度E和入射线偏振光振动方向与电场方向间夹角θ变化的旋光行为进行了测量. 实验表明, 电场强度E, 浓度C及θ 3个量全不为零时, 微乳液出现旋光效应; 对于一定浓度的微乳液, 旋光角Ψ 随E增大而增大; 同一电场强度作用下, 旋光角Ψ 随浓度C先增大后减小且存在一个浓度最佳值C₀, 此时Ψ 取极大值; 在浓度C与场强E一定的情况下, 旋光角Ψ 还随入射光的电矢量振动方向与电场方向间夹角θ而变化. 由电场作用下液滴空间对称破缺导致各向异性定性解释了实验现象.     

电流变液中的旋光现象

根据光波在介质中的传播理论，由麦克斯韦方程出发，对非均相结构电流变流导出在外电场与光场交互作用下旋光角ψ与入射线偏振光振动方向与外加电场方向间夹角θ及ζ（取决于电流变液材料本身及外加电场强度）的函数关系式。对不同浓度、不同场强下的SiO2电为液的旋光进行了测量，实验发现，同一场强作用下，旋光角ψ随浓度c的增大而增大；对于同一浓度，旋光角ψ随场强E增大而增大；在浓度c与场强E一定的情况下，旋光角ψ还随θ角而变化。实验结果与理论预测吻合较好。     

非均匀缺陷环对微波左手材料的影响

以金属铜六边形开口谐振环(SRRs)与金属铜线的组合为结构单元，研究了三维左手材料中的 缺陷效应. 利用电路板刻蚀技术制备了左手材料样品，采用波导法测量了SRRs构成的点缺陷 和线缺陷对左手材料X波段（8—12 GHz）微波透射行为的影响. 实验结果表明，引入不同尺 寸SRRs构成的点缺陷，材料谐振峰强度下降，最多达6 dB，相当于原来的186%，谐振频率 移动，通频带宽在630—720 MHz范围变化；引入不同尺寸SRRs构成三种取向的线缺陷时，材 料谐振峰强度下降，最多达11 dB，相当于原来的34 关键词： 左手材料 缺陷效应     

左手材料的反射特性与负折射率行为

利用平板波导法研究了不同入射角度下周期排列开口谐振环负磁导率材料、周期排列金属杆负介电常数材料以及左手材料微波反射特性，并利用劈尖法研究了左手材料的负折射特性.实验结果表明：负磁导率材料反射率曲线形成反射峰，其对应的反射峰频率与材料的谐振频率一致；负介电常数材料反射率接近0dB；左手材料出现单个反射较小的反射峰，其峰值反射率随入射角度的增大而变大，即反射能力增强，且反射峰与透射峰有相对频移.劈尖法测量还表明，左手材料在9800MHz频率附近出现负折射现象，其折射率n为-0.796. 关键词： 左手材料 反射 负折射率     

红外热成像法测量薄膜热物理参数

研究了一种利用稳态红外热成像法实现自悬浮薄膜面内热导率测量的方法。从一维热传导方程出发,建立了稳态时薄膜表面温度分布的理论模型,利用稳态理论模型,只需测量薄膜边缘温度及厚度,便可同时得到面内热导率、发射率及热流,无需测量薄膜对可见光的吸收率。仿真表明,当薄膜的温升不超过5K时,可以保证拟合得到的面内热导率与理论值的误差低于3%,薄膜样品x方向的最小尺寸为6mm。对厚度为900nm的自悬浮聚酰亚胺薄膜进行实验测量,拟合得到的面内热导率为2.04W/mK、红外发射率为0.92、x=0处的热流为1.77×10~4W/m~2。实验结果与查阅文献的测量值一致,证明方法可以用来测量自悬浮薄膜的面内热导率。