材料科学中的谐振和色散

材料科学中的谐振和色散

出版时间：2010年版

内容简介

　　谐振必然引起色散，但色散的出现不一定是谐振，而本书所考察的色散是源于谐振。材料科学中的谐振和色散所涉及的面非常广，这里只讨论均匀材料的整体谐振[1，2]，和由谐振微单元（包括复合单元）组成的周期超材料（metamaterials）的色散[3-9]，它处于周期尺寸小于1/4波长时的状况；以及周期间隔是波长的可比尺度时发生的相消干涉状态所形成的电磁波带隙（electromagnetic band-gap）材料[10，4-9]。也就是说，当把各类介质谐振器也视为材料时，借助于谐振和色散可以将这三类频率选择材料联系在一起。

目录

绪言

参考文献

第一章 介质的电学谐振

§1.1 介质谐振器和滤波器

1.1.1 介质谐振器的性质

1.1.2 介质谐振器中的波模

1.1.3 介质谐振器的模型

1.1.4 介质谐振器的耦合系数

1.1.5 介质谐振器滤波器

§1.2 介质中的耳语坑道(WG)谐振模

§1.3 金属图形贴片介质谐振器

1.3.1 TEM模介质谐振器滤波器

1.3.2 TE01δ模金属开环贴片介质谐振器

l.3.3 矩形波导TE10δ模金属带贴片介质谐振器

1.3.4 双面金属开环贴片介质谐振器

§1.4 介质谐振器天线

1.4.1 微带贴片天线

1.4.2 介质谐振器天线

参考文献

第二章 微波声学谐振

§2.1 声波和压电性

§2.2 微波体声波器件

2.2.1 BAW器件的基本结构与等值电路

2.2.2 薄膜谐振器

2.2.3 薄膜谐振器滤波器

§2.3 微波表面声波器件

2.3.1 横向滤波器

2.3.2 谐振器滤波器

2.3.3 SAW的其他应用举例

§2.4 薄膜体声波谐振器的电磁模拟

2.4.1 理论

2.4.2 模拟实例

参考文献

第三章 Veselago媒质与超材料

§3.1 极化激元的谐振和色散

§3.2 微波负介电常数媒质

§3.3 微波负磁导率媒质

§3.4 Veselago媒质

§3.5 光频下的负折射指数材料

§3.6 人造周期结构与超材料

3.6.1 超材料的概念

3.6.2 负折射指数的基本性质

3.6.3 超材料的材料参数

3.6.4 超材料的广义性

参考文献

第四章 复合右-左手材料的传输线结构

§4.1 LC网络传输线模型

§4.2 集中参数LC网络结构

§4.3 分布参数网络模型

§4.4 LC负载的传输线网络结构

§4.5 复合右-左手传输线结构的Bloch波法

4.5.1 等效媒质的概念

4.5.2 等效特征阻抗

§4.6 复合右-左手材料的某些微波特性

参考文献

第五章 电磁波带隙材料

§5.1 引言

§5.2 蘑菇状高阻抗表面与全磁导体

5.2.1 高阻抗表面的等效媒质模型

5.2.3 有限元法计算出的色散图

§5.3 单平面密集型电磁波带隙结构

§5.4 电磁波带隙材料色散关系中的其他性能

5.4.1 等效折射指数小于1和负折射现象

5.4.2 EBG通带的其他性能

参考文献

第六章 确定有限周期结构的等效电磁参数

§6.1 周期结构超材料的分析与优化

§6.2 等效媒质与周期结构超材料

§6.3 提取电磁参数的局域场平均法

6.3.1 场量平均法

6.3.2 数字例子

6.3.3 场平均法的简短讨论

§6.4 非均质超材料电磁参数的S参数提取技术

6.4.1 S参数提取方法

6.4.2 数字例子

6.4.3 S参数提取法的简要讨论

§6.5 反射系数数列的复指数近似法

6.5.1 方法叙述

6.5.2 数字例子

6.5.3 反射法的简短讨论

§6.6 用简并模分离技术测量超材料的参数

参考文献

第七章 人造周期结构的电磁波散射特性和波模

§7.1负参数媒质及其S参数

7.1.1 负参数媒质的S参数

7.1.2 从S参数实现人造磁性导体块

§7.2 软表面与硬表面

7.2.1 周期接地板的阻抗和反射系数

7.2.2 软运行及其带宽

7.2.3 硬运行及其带宽

7.2.4 表面波的波模和软／硬运行

7.2.5 软、硬、PEC和PMC表面

7.2.6 蘑菇状EBC的PMC表面

§7.3 超材料接地板的表面波基模特性

7.3.1 问题的陈述和背景

7.3.2 双负参数接地板的波模性质

7.3.3 单负参数接地板的波模性质

7.3.4 数字例子

§7.4 单负参数板的消逝表面波波模

7.4.1 消逝表面波模的场方程

7.4.2 模方程的低频解

7.4.3 模方程的解

7.4.4 讨论

参考文献

第八章 手征超材料

§8.1 引言

§8.2 波场矢量与手征虚无媒质

8.2.1 波场矢量

8.2.2 手征虚无媒质

§8.3 手征虚无媒质的材料参数

8.3.1 材料参数模型

8.3.2 材料参数的限制

§8.4 手征虚无材料中的波

§8.5 手征虚无媒质界面的反射和折射

§8.6 从色散图分析负折射的手征途径

参考文献

第九章 磁感应波

§9.1 概况

§9.2 磁感应波的色散特性及空间谐振

§9.3 磁感应波的类声子色散曲线

§9.4 色散曲线的实验与理论比较

参考文献