二维左手介质电磁散射特性的研究的开题报告

二维左手介质电磁散射特性的研究的开题报告一、选题背景与意义电磁散射是指电磁波在遇到不同介质时发生折射、反射、透射等现象，这种现象被广泛应用在雷达、通信、遥感等领域中。而介质对电磁波的散射特性是影响电磁波传播的关键因素之一。因此，研究介质对电磁波的散射特性具有很高的理论和应用价值。二维左手介质是一种特殊的介质，其介电常数和磁导率取负值，并且在电磁波传播中会出现其它介质所没有的现象。因此，研究二维左手介质对电磁波的散射特性，不仅能够增进我们对电磁波与介质相互作用的理解，而且可应用于设计新的宽带天线、太赫兹波器件等。二、研究内容本研究计划在分析二维左手介质电磁散射的基础上，重点研究以下问题：1.二维左手介质在电磁波作用下的反射、折射、透射及散射特性。2.不同材料参数和结构对二维左手介质散射特性的影响。3.设计适用于二维左手介质散射的电磁学模型，并进行仿真与实验验证。三、研究方法和技术路线1.理论分析：通过建立二维左手介质散射的数学模型，分析电磁波在二维左手介质中的传输规律以及与其它介质之间的相互作用。2.数值模拟：使用有限元方法或有限差分法，对二维左手介质电磁散射问题进行数值模拟，探究其散射特性。3.实验验证：基于设计的电磁学模型，构建实验平台进行样品制备及电磁散射实验，并对实验结果进行比对和分析。四、预期成果和意义本研究预期可以深入探究二维左手介质的电磁散射特性，为研发新型电磁波器件提供理论支持和数值计算方法，同时也为实际应用提供了参考。预期成果：1.在数值仿真和实验验证方面得到可靠的二维左手介质电磁散射特性数据。2.提出一种适用于二维左手介质散射的电磁学模型，为分析、计算和预测电磁波在二维左手介质中的传输提供更加准确的方法。3.为设计新型宽带天线、太赫兹波器件等提供理论基础和实验指导。五、研究进度计划本研究计划共分为三个阶段：阶段一：对二维左手介质电磁散射的理论模型建立和数学分析，以及仿真模型的构建，预计耗时3个月。阶段二：在阶段一理论分析的基础上，通过有限元方法或有限差分法的数值模拟得到电磁波在二维左手介质中的传输规律及其散射特性，预计耗时6个月。阶段三：基于数值分析得到的数据，开展实验验证，检验理论分析的正确性和实际可行性，拓展研究成果的应用领域，预计耗时3个月。六、研究团队成员及分工本研究将由下列成员组成：组长：张明，主要负责研究的整体规划和实验验证和撰写最终报告。成员：李军，主要负责理论分析和数值模拟的建立和实现。成员：赵华，主要负责实验平台的搭建和实验数据的分析和整理。七、参考文献1.Smith,D.R.,Padilla,W.J.,Vier,D.C.etal.Compositemediumwithsimultaneouslynegativepermeabilityandpermittivity.PhysRevLett,2000,84(18):4184-4187.2.Pendry,J.B.Negativerefractionmakesaperfectlens.PhysRevLett,2000,85(18):3966-3969.3.Li,H.J.,Li,C.,Liang,C.H.Scatteringofelectromagneticwavesbyatwo-dimensionalleft-handedmedium.PhysRevB,2006,74:205126.4.Hu,C.,Li,C.,Li,H.J.Scatteringofelectromagneticwavesbyatwo-dimensionalleft-handedmediumcylinder.Chin.Phys.BVol.18,No.1,pp.306-315(2009).5.Zubairy,M.S.,Zubairy,S.Asymmetrictran