基于磁性材料的磁场负磁导率材料电磁响应行为调控方法

摘要

基于磁性材料的磁场负磁导率材料电磁响应行为调控方法属人工周期性材料领域。本发明步骤：通过理论计算或者计算机软件模拟，设计所需频段的开口谐振环；制备开口谐振环，并按照一定晶格排列成为负磁导率材料；将磁导率在负磁导率材料发生电磁谐振的频段、磁场可调的磁性材料加工成片状或棒状；将磁性材料引入到开口谐振环阵列的间隙当中或作为开口谐振环基板，制备得到引入磁性材料的开口谐振环负磁导率材料；通过磁铁或电磁铁向上述引入了磁性材料的负磁导率材料施加垂直于开口谐振环所在平面法线与电磁波传播方向构成平面的不同强度磁场，得到磁场可调负磁导率材料。本发明能大范围内调控负磁导率材料的电磁响应行为，并使负磁导率频段拓宽。

主权项

1、一种基于磁性材料的磁场负磁导率材料电磁响应行为调控方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过理论计算或者计算机软件模拟，设计所需频段的开口谐振环；2)制备上述开口谐振环，并按照一定晶格排列成为电磁谐振频率为f0 的负磁导率材料；3)将磁导率在f0±1/3f0频率范围内、磁场可调的磁性材料加工成为片状或者棒状；4)将上述磁性材料引入到开口谐振环阵列的间隙当中或直接作为开口谐振环基板，制备得到引入磁性材料的开口谐振环负磁导率材料；5)通过磁铁或电磁铁向上述引入了磁性材料的负磁导率材料施加垂直于开口谐振环所在平面法线与电磁波传播方向构成平面的不同强度磁场，得到具有以下电磁响应行为调控规律的磁场可调负磁导率材料；设引入的磁性材料为共振频率为fH0的磁性材料；0磁场时，引入磁性材料后的负磁导率谐振频率为f1且其谐振峰宽度为Δf1；当磁场由0Oe增大至使fH0＜f1-1/2Δf1成立的磁场强度时，相对于0磁场情况，负磁导率材料谐振频率随磁场增大而加速向高频移动且谐振强度变化较小；相应负磁导率频率范围由于谐振频率向高频连续变化而拓宽；当磁场在满足使(f1-1/2Δf1)≤fH0≤(f1+1/2Δf1)成立的磁场强度范围内时，通过控制环境有效磁导虚部实现磁场负磁导率开关；当磁场强度继续增大时，相对于0磁场情况，负磁导率材料谐振频率由低于f1的频率减速向高频移动且最终趋于0磁场谐振频率，谐振强度变化较小；其负磁导率频率范围由于谐振频率连续变化而拓宽。