基于平面手征特异材料的旋光性与圆二色性研究开题报告

1. 研究目的与意义

背景：特异材料（metamaterials），是一种新型的人工结构，当结构的晶格常数远小于波长时，局域共振机制起主导作用，此类亚波长周期性结构又被称为特异材料，其介电常数ε和磁导率μ可以同时为负值，或者其中之一为负值，或者同时小于1。

目的：采用的手征结构的特异材料为经过结构和参数设计的双层交叉十字型结构特异材料．在一定频段范围内，平面电磁波穿过双层交叉十字型结构特异材料时，透射波的偏振方向会发生一定角度的偏转，其幅度和相位等参数也会发生变化，而使材料表现出的圆二色性以及旋光性的研究。

意义：通过模拟系统cst测定平面手征特异材料的结果，可以了解其物理层结构以及各方面的光学特性，以理论储备的方式开阔特异材料在光电子学、通信和纳米技术等领域的前景。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

1．查阅文献资料，了解平面手征特异材料旋光性和圆二色性的研究现状；

2．认真学习cst三维电磁场仿真软件；

3. 研究的方法与步骤

在研究过程中以理论研究为主，采用一套较为完整的从原理分析、模型构建、数值仿真及优化的研究方案。其中原理分析主要是由所学的有关磁场方面的知识所构建。数值仿真则使用CST的电磁全场仿真软件，支持射频大型、复杂样品的设计与计算。

4. 参考文献

[1] V. A. Fedotov, P. L. Mladyonov, S. L. Prosvirnin, and N. I. Zheludev.Planar electromagnetic metamaterial with a fish scale structure[J].Phys. Rev. E. ,2009,72: 056613.[2] W. Zhang, A. Potts, A. Papakostas, and D. M. Bagnall.Intensity modulation and polarization rotation of visible light by dielectric planar chiral metamaterials[J].Appl.Phys. Lett.,2005,86:231905.[3] A. Potts, D. M. Bagnall, and N. I. Zheludev.Planar chiral meta-materials for optical applications[J].Opt. A, Pure Appl.,2004,6:193.[4] R. Zhao, J. Zhou, Th. Koschny, E. N. Economou, and C. M.Soukoulis.Repulsive Casimir force in chiral metamaterials[J].Phys. Rev. Lett.,2009,103:103602.[5] M. Decker, R. Zhao, C. M. Soukoulis, S. Linden, and M. Wegener.Twisted split-ring-resonator photonic metamaterial with huge optical activity[J].Opt. Lett. ,2010,35:1593.[6] B. Wang, J. Zhou, Th. Koschny, M. Kafesaki, and C. M. Soukoulis.Chiral metamaterials: simulations and experiments[J].Opt. A: Pure Appl. ,2009,Opt. 11: 114003.[7] X. Xiong, W. H. Sun, Y. J. Bao, M. Wang, R. W. Peng, C. Sun,X. Lu, J. Shao, Z. F. Li, and N. B. Ming.Construction of a chiral metamaterial with a U-shaped resonator assembly[J].Phys. Rev. B.,2010,81: 075119.

5. 计划与进度安排

1—2周2022年2月25日-3月10日，学生完成开题报告。

3—14周2022年3月11日-5月31日，毕业论文写作。

8—9周 2022年4月15日-4月28日，中期检。