高磁场下单负与双正层对及多层结构的电磁隧道效应研究

本文主要探讨了电磁波在高磁场下的单负（SNG）双层单元对以及双正（DPS）层结构中的共振隧道效应。作者指出，在过去的三十年里，随着超材料领域的快速发展，特别是SNG材料和MNG材料的出现，它们展现出了一系列异常物理特性，其中就包括电磁波的非辐射传输，这在无线能量传输等实际应用中具有重大意义。 在研究中，作者提出了一种六层结构，由两对交替的双层薄片组成：一层是ε-负（ENG）层，另一层是μ-负（MNG）层，夹杂着一个双正介电常数层（DPS）和空气。这种结构的关键在于利用SNG材料的特性，使得电磁波在某些条件下能够通过这些材料之间的“隧道”传输，即使在通常情况下，由于其负相对介电或磁导率，电磁波会呈现出衰减的evanescent模式。 在高磁场的环境下，作者详细研究了Poynting矢量分布，这是一种衡量电磁场能量传递的重要参数。他们发现，通过调控SNG材料的排列和参数，可以灵活地控制电磁场的行为，实现有效的能量传输。此外，文章还讨论了材料的损耗特性，这在优化能量传输效率和减少能量损失方面具有重要意义。 非辐射性电磁转移是基于共振现象，即当两个频率相同的共振物体相互作用时，可以通过磁场共振来实现能量的高效、无损传输。这种技术对于无线充电、能量收集等领域具有潜在的应用前景。 本文的工作不仅深化了我们对电磁隧道效应的理解，特别是在SNG材料组合和高磁场条件下的行为，而且为设计新型无线能量传输系统提供了理论基础和技术指导。通过结合超材料的特性和电磁共振原理，研究人员有望开发出更高效、更环保的无线能量传输解决方案。