利用等效介質理論探討超材料在不同物理模式之尺度關聯

Abstract

超材料為經過特殊設計的複合材料，與波場間的交互作用能產生自然材料所沒有的現象，如負折射、負材料係數等，透過適當的運用可達到控制波動傳播的效果，在光學、電磁學、聲學、彈性波傳等領域上皆有豐碩的研究成果。從文獻中可以發現，超材料在不同物理模式之間的尺度與應用頻率上具有相當的差異性，為了瞭解不同系統間是否存在著尺度上的關連，本文探討超材料應用在聲波、平面電磁波、反平面剪力波等物理模式的尺度問題。首先藉由等效介質理論求取不同系統的等效材料係數，以此建構超材料的頻散關係。接著以該頻散關係為基礎，探討等效係數與波傳行為間的關係，並分析超材料在晶格常數、材料係數等因子的影響下帶隙頻率變化，進而找出在尺度上的關連性。最後整合這三種系統的分析結果，藉由物理模式間的類比性質及晶格常數與波長間的關係說明不同物理模式下超材料的尺度關連。

Date of Award	2018 Aug 22
Original language	Chinese
Supervisor	Tungyang Chen (Supervisor)