СВЧ теория эффективной среды для метаматериала с цилиндрическими ферромагнитными включениями с произвольной формой поперечного сечения

Abstract

Получены СВЧ приближения для тензора эффективной магнитной проницаемости для двухкомпонетного магнитного метаматериала. Метаматериал представляет собой изотропный однородный диэлектрик с периодически внедренными в него бесконечно длинными ферромагнитными металл ическими цилиндрами произвольного поперечного сечения. Рассмотрены как случай частично, так и случай полностью намагниченных цилиндров под воздействием внешнего постоянного магнитного поля. Рассмотрено волновое распространение как в направлении внешнего магнитного поля, так и перпендикулярно ему. Получены границы частотных диапазонов для различных режимов волнового распространения.

Microwave approximations for the tensor of the effective permeability of two-component metmaterial are obtained. The metamaterial is an isotropic homogenous dielectric medium with periodically imbedded infinite ferric cylindrical inclusions of an arbitrary cross section form. The cases of fully and partially magnetized inclusions under an external bias magnetic field are considered. The wave propagation in the direction of bias magnetic field and transverse to it is considered. The bounds of frequency ranges regarding the different modes of metamaterial is derived.

Отримані НВЧ наближення для тензора ефективної магнітної проникності для двокомпонентного магнітного метаматеріала. Метаматеріал є ізотропний однорідний діелектрик із періодично вбудованих в нього нескінченно довгими феромагнітними металічними циліндрами довільного поперечного перерізу. Розглянуті як випадок часткового, так і випадок повністю намагнічених циліндрів під впливом зовнішнього постійного магнітного поля. Розглянуто хвильове розповсюдження як у напрямку зовнішнього магнітного поля, так і перпендикулярно до нього. Отримані межі частотних діапазонів для різноманітних режимів хвильового розповсюдження.