РАДИОЭЛЕКТРОНИКА
УДК 537.876.4(075.8)
В. Н. М и т р о х и н, Д. С. Р ы ж е н к о
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ
СРЕДЫ С ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ
ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ
Рассмотрены основные принципы построения композитных мате-
риалов с отрицательной магнитной проницаемостью.
E-mail:
Ключевые слова
:
диэлектрическая проницаемость, композитный мате-
риал, магнитная проницаемость, плазменная частота, линия передачи.
В последние годы разработчиков устройств СВЧ и антенн привле-
кают метаматериалы — композитные среды с рядом уникальных элек-
тродинамических свойств. Имея одновременно отрицательные маг-
нитную (
μ
а
) и диэлектрическую (
ε
а
) проницаемости, такие искус-
ственные среды проявляют необычные свойства, обусловленные ре-
зонансным взаимодействием электромагнитного поля с малыми по
сравнению с длиной волны
λ
включениями, имеющими специальную
форму [1–5].
В настоящей статье рассматриваются принципы построения компо-
зитной среды с отрицательной магнитной проницаемостью. Согласно
гипотезе Ампера молекулы магнетиков несут в себе замкнутые элек-
трические токи и подобны микроскопически малым магнитам. В со-
ответствии с этой гипотезой магнитные свойства отдельной молекулы
описываются следующим образом: если
I
— сила кругового молеку-
лярного электрического тока, а
S
— площадь круга, обтекаемого этим
током (рис. 1), то магнитный момент отдельного молекулярного тока
есть вектор
p
м
=
μ
0
n
0
IS,
(1)
Рис. 1. Вектор маг-
нитного момента мо-
лекулярного тока
где
μ
0
= 4
π
∙
10
−
7
Гн/м — магнитная постоянная,
n
0
— единичный вектор нормали к площади
S
.
При помещении молекул магнетика во внеш-
нее магнитное поле напряженностью
H
, магнит-
ные моменты ориентируются под действием это-
го поля.
Если направления молекулярных токов тако-
вы, что магнитные моменты ориентируются про-
тив внешнего магнитного поля, то молекулярные
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2011. № 1 3
