左手材料微结构构型设计理论研究

左手材料由于其特异性质具有极其重要的应用潜力。设计高频、宽频带或特定频带位置的左手材料成为重要的研究目标。目前基于金属丝和谐振环的形状和尺寸调整设计左手材料的方法很难满足特定频带左手材料的设计要求，需要发展系统的设计方法。本项研究借助拓扑优化技术实现微结构构型的描述及演化，建立左手材料微结构设计的系统理论和一般方法；探讨具有特定电磁波频段左手材料设计的可能性，建立极大化工作频率或频带宽度的左手材料设计的拓扑优化理论；研究周期性非均质材料中电磁波的传播和吸收规律，建立非均质材料的等效介电常数和磁导率的预测方法以及电磁波传播分析的多尺度方法；研究适合电磁波特性分析的材料微结构参数化方法，建立介电常数和磁导率与微结构描述参数间的依赖关系；研究建立特定（负）磁导率材料、特定（负）介电常数材料和负折射率材料的设计问题的提法和求解方法，建立左手材料微结构设计的系统理论和方法。