太赫兹波段左手材料设计：三维各向同性与高吸收特性

"太赫兹波段树枝状三维各向同性左手材料设计及特性研究 (2014年)，作者：王连胜、夏冬艳、汪源、宋书建，发表于《烟台大学学报(自然科学与工程版)》2014年第1期，该论文属于自然科学领域，主要探讨了太赫兹波段的左手材料设计及其电磁特性。 太赫兹波段的左手材料是近年来科学研究的热点，它们具有独特的电磁性质，即在特定频率范围内，磁导率（μ）和介电常数（ε）同时为负值。这种材料最早由Veselago在1968年提出理论概念，随后Pendry等人通过设计金属开口环谐振器(SRR)来实现负磁导率的介质，进一步推动了左手材料的研究。 本研究中，作者借鉴了微波段二维树枝状左手材料的设计理念，创新性地设计出适用于太赫兹波段的三维各向同性左手材料结构单元模型。他们运用金属Drude模型，这是一种描述金属电导率随频率变化的理论模型，结合等效媒质理论，对结构单元的电磁响应特性进行了仿真模拟。通过计算，发现在1.17～1.38THz的太赫兹波段，结构单元的折射率呈负值，这验证了其左手特性的存在。同时，通过模拟负折射现象，进一步确认了这一特性。 然而，研究还发现，当结构单元存在缺陷时，左手特性可能会消失。这揭示了结构完整性对左手材料性能的影响。通过对模型的优化改进，他们在1.47THz处观察到了一个高吸收峰，吸收率高达98%，这表明这种材料在吸波应用方面具有巨大潜力。 该研究的模型结构简洁，易于实现，为采用自上而下的方法制备三维太赫兹波段左手材料提供了指导。这些发现不仅加深了我们对太赫兹波段左手材料的理解，也为相关领域的应用，如负折射、负切连科夫效应、反常多普勒效应以及吸波器件的设计等，开辟了新的研究路径。 关键词包括：太赫兹波段、左手材料、各向同性、负折射、缺陷、吸波。" 这篇论文的贡献在于提出了适用于太赫兹频段的新型三维左手材料设计，通过理论计算和仿真模拟，揭示了材料的负折射特性及其对缺陷的敏感性，并找到了优化吸波性能的方法。这对于推动太赫兹技术的发展，尤其是在通信、成像、传感等领域具有重要意义。