Бианизотропные материалы с сильным электромагнитным взаимодействием

Abstract

В статье обсуждается новая концепция метаматериалов для оптимального взаимодействия с электромагнитными волнами. В этих материалах форма элементов специально выбрана таким образом, чтобы у частиц была максимально возможная энергия в поле заданной плоской электромагнитной волны в композитной среде, составленной из данных частиц. Оказывается, что оптимальные частицы – бианизотропны и метаматериал для взаимодействия с плоскими линейно поляризованными затухающими волнами – это материал на основе Ω-элементов, в то время как для распространяющихся волн это определенный невзаимный материал. In this report we discuss the new concept of “optimal metamaterials” for interactions with electromagnetic waves. In these materials the inclusion shape is chosen so that the particles have the maximum possible energy in the field of a given plane electromagnetic wave propagating or decaying inside the composite medium composed of these particles. It appears that the optimal particles are bianisotropic, and the “optimal material” for interactions with plane linearly polarized evanescent waves is the omega material, while for propagating waves it is a certain nonreciprocal material.