Изотропный метаматериал на основе диэлектрических резонаторов

Метаматериалы - это новое направление современной электродинамики, изучающее искусственные структуры с уникальными волновыми свойствами. Свойства таких структур определяются не отдельными элементами, составляющими структуру, а ее макроскопическими параметрами. Данная работа посвящена рассмотрению ряда моделей изотропных метаматериалов, состоящих из диэлектрических сферических резонаторов разного размера. В работе рассмотрены различные варианты упаковки диэлектрических резонаторов в кубические структуры, сохраняющие симметрию системы в целом. Приведены результаты численного электродинамического моделирования предложенных структур, а также результаты аналитического решения уравнений, описывающих распространение электромагнитного поля в исследуемых структурах. Выполнен расчет эффективных диэлектрической и магнитной проницаемости системы, состоящей из упорядоченных диэлектрических частиц. Определена структура пространственной упаковки сферических резонаторов, обуславливающая наибольшую широкополосность отрицательного коэффициента преломления метаматериала.