جاذب های متامتریال بسیار نازک

جاذب های EM بسیار نازک که بر اساس متامتریال ها تولید شده اند، به صورت مصنوعی در آزمایشگاه نویسندگان این مقاله، سنتز شده اند. همانگونه که در شکل 5 بخش قبل مشاهده می شود، جاذب های متامتریال از آرایه های دوره ای با رسانایی بالا تشکیل شده اند که این آرایه ها بر روی زیرلایه های بسیار نازک، تشکیل می شوند. ضخامت این زیرلایه ها، بسیار کمتر از λ/4 است. برای جهت پلاریزاسیون مربوط به میدان های نشان داده شده در شکل 5 بخش قبل، کارایی آرایه های مکعبی، مشابه با آرایه های نواری است زیرا میدان های الکتریکی بر روی صفحه ی مربوط به آرایه های مکعبی، تقریبا در فضای میان لبه های موازی با میدان الکتریکی برخورد کننده، ناپدید شده است. بنابرایناین مسئله موجب کاهش آرایه های مکعبی و تبدیل آنها به آرایه های نواری می شود. کاهش در آرایه های مکعبی و تبدیل آنها به آرایه های نواری دوره ای منفرد، موجب می شود تا کاهش قابل توجهی در پیچیدگی آنالیز، ایجاد شود.
با در نظر گرفتن ویژگی های تقارنی و دوره ای و همچنین در نظر گرفتن جاذب های متامتریال به صورت آرایه های نواری، مدل محاسباتی به موج بری کاهش می یابد که در شکل 1 نشان داده شده است. روش تطابق حالت سپس برای حل کردن مؤثر پاسخ EM مربوط به جاذب های متامتریال، مورد استفاده قرار می گیرد. با استفاده از یک تابع فیت شونده ی مناسب، الگوریتم ژنتیکی می تواند به طور مؤثر برای بهینه سازی این جاذب های متامتریالی، مورد استفاده قرار گیرد.

با داشتن اثر تصویری که بوسیله ی صفحه ی پایه ی رسانا در جاذب های متامتریالی، ایجاد می شود (شکل 2)، نورها و تصاویر آنها به طور مؤثر جفت های نواری را تشکیل می دهند که به عنوان SSP عمل می کنند. پارامترهای تفرق این ساختارها که در شکل 2 نشان داده شده است، می توانند با استفاده از روش تطابق حالت، حل شوند. همانگونه که در شکل3 نشان داده شده است، µ مؤثر مربوط به جفت های نواری، بازیابی می شوند. این تصویر نشان می دهد که یک رزونانس مغناطیسی قوی در جاذب های متامتریالی، وجود دارد.

یک فرمول تحلیلی دقیق برای ضرایب انعکاس وجود دارد. این فرمول بر اساس نوع نوار ایجاد شده در جاذب های متامتریالی در هنگام برخورد نرمال، استنباط شده است. این فرمول می تواند به صورت زیر نوشته شود:

که در اینجا، امپدانس موج در فضای آزاد و امپدانس سطح برای جاذب متامتریالی است و به صورت زیر نشان داده می شود:




در معادلات بالا، K و برابر با به ترتیب عدد موج در زیرلایه و فضای آزاد است.
همانگونه که در بالا گفته شد و در معادله ی بالا نشان داده شد، برای جاذب های متامتریالی نازک، حالت اندکتیو دارد اندکتیو L بانفوذپذیری و ضخامت زیرلایه، تعیین می شود. امپدانس شنت ( ) می تواند با ظرفیت C تعیین شود(معادله ی بالا). تابع ctanh که شامل ضخامت زیرلایه (t) می باشد به طور واضح نشاندهنده ی برهمکنش میان صفحه ی پایه ی رسانا و الگوهای دوره ای است.
از معادله ی بالا، این مشاهده میشود که مدار معادل صفحات متامتریالی از یک القاگر و یک خازن در حالت موازی، تشکیل شده اند. با دستکاری های خاص، مدار معادل میتواند به حالت مدار RLC تبدیل شود (شکل 4). پارامترهای مربوط به مدار معادل در شکل 7 نشان داده شده است و معادلات مربوطه به صورت زیر نوشته می شوند:


که در اینجا بیان گر تانژانت اتلاف مغناطیسی مربوط به زیرلایه می باشد.