超颖材料电动力学（影印版） [ELECTRODYNAMICS OF METAMATERIALS] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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萨雷切夫（Andrey K. Sarychev） 著

图书标签:

• 超材料
• 电动力学
• 材料科学
• 物理学
• 影印版
• 电磁学
• 纳米材料
• 人工材料
• 微波
• 光学

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301212660

版次：1

商品编码：11114418

包装：平装

丛书名： 中外物理学精品书系·引进系列

外文名称：ELECTRODYNAMICS OF METAMATERIALS

开本：16开

出版时间：2012-10-01

用纸：胶版纸

页数：247

正文语种：英文

内容简介

Thisbookreviewsthefundamentalsofplasmonicstructuresandmeta-materialsbasedonsuchstructures，alongwiththeirexcitingapplicationsforguidingandcontrollinglight.Bothrandomandgeometricallyorderedmetamaterialsareconsidered.IntroductoryChapter1outlinesthebasicpropertiesofsurfaceplasmonresonances（SPRs）inmetalparticlesandmetal-dielectriccompositesalongwiththepercolationmodelusedfortheirdescription.Chapter2isfocusedonmetalrodsandtheirapplicationsforLHMs.Chapters3and4describetheuniquepropertiesofmetal-dielectricfilms，alsoreferredtoassemicontinuousmetalfilms，andtheirimportantapplications.

目录

Preface
1. Introduction
1.1 Surface Plasmon Resonance
1.2 Percolation Threshold: Singularities in Metal-dielectric Composites
2. Conducting Stick Composites and Left Handed Metamaterials
2.1 Metamaterial
2.2 Conductivity and Dielectric Constant: Effective Medium Theory
2.3 High-frequency Response
2.3.1 Scattering of electromagnetic wave by conducting stick
2.3.2 High-frequency effective dielectric function
2.4 Giant Enhancements of Local Electric Fields
2.5 Optical Magnetism， Left-handed Optical Materials and Superresolution
2.5.1 Analytical theory of magnetic plasmon resonances
2.5.2 Numerical simulations of two-dimensional nanowire structures
2.5.3 Capacitance and inductance of two parallel wires
2.6 Planar Nanowire Composites
3. Semicontinuous Metal Films
3.1 Introduction
3.2 Giant Field Fluctuations
3.2.1 Lattice model
3.2.2 Numerical method
3.2.3 Field distributions on semicontinuous metal films
3.3 Localization of Surface Plasmons
3.3.1 Localization length and average intensity of localelectric field
3.3.2 High-order moments of local electric fields
3.3.3 Properties of the localized eigenmodes
3.3.4 Scaling theory of giant field fluctuations
3.4 Anomalous Light Scattering from Semicontinuous Metal Films
3.4.1 Rayleigh scattering
3.4.2 Scaling properties of correlation function
3.5 Surface Enhanced Raman Scattering （SERS）
3.6 Giant Enhancements of Optical Nonlinearities
3.7 Percolation-enhanced Nonlinear Scattering: High Harmonic Generation
4. Optical Properties of Metal-dielectric Fihns: Beyond Quasistatic Approximation
4.1 Generalized Ohm's Law （GOL） and Basic Equations
4.2 Transmittance， Reflectance， and Absorptance
4.3 Numerical Simulations of Local Electric and Magnetic Fields
4.4 Spatial Moments of Local Electric and Magnetic Fields
4.5 Extraordinary Optical Transmittance （EOT）
4.5.1 Resonant transmittance
4.5.2 Light-induced and light-controlled transmittance
4.5.3 Discussion
5. Electromagnetic Properties of Metal-dielectric Crystals
5.1 Metal-dielectric Composites
5.2 Electromagnetic Crystals
5.2.1 Cubic lattice of metal spheres
5.2.2 A wire-mesh electromagnetic crystal
Bibliography

前言/序言

好的，这是一份关于《超颖材料电动力学（影印版）》的图书简介，内容详实，旨在阐述该领域的核心概念、理论框架及其重要性，同时避免提及任何与该书具体内容相关的细节，而是聚焦于该主题的宏观图景和关键挑战。 --- 图书主题：超颖材料电动力学——突破传统限制的前沿探索 引言：电磁学的新疆界 电磁学，作为经典物理学的基石之一，为我们理解光与物质的相互作用提供了不可或缺的理论工具。然而，传统的材料在描述其电磁响应时，往往受到原子和分子尺度上固有对称性的限制。例如，自然材料的有效介电常数和磁导率通常是正值，这决定了光的传播特性，如折射率、吸收和反射。在常规电磁学框架下，我们似乎已经穷尽了所有可能的电磁响应模式。 然而，进入二十一世纪，随着工程技术和材料科学的飞速发展，一个全新的领域应运而生，它挑战了这些既有的范式——超颖材料（Metamaterials）。超颖材料并非依赖于其化学成分，而是通过精巧设计的亚波长结构单元（Meta-atoms）来展现出前所未有的宏观电磁特性。这种结构决定功能的设计哲学，为电磁学开辟了一个充满无限可能的广阔空间。 核心概念：有效介质理论与结构设计 理解超颖材料的电磁行为，关键在于超越传统的本构关系，深入探讨“有效介质”的概念。当电磁波的波长远大于构成超颖材料的结构单元尺寸时，我们可以将整个复合结构视为一种具有全新有效参数的均匀介质。这些有效参数——有效介电常数 $epsilon_{ ext{eff}}$ 和有效磁导率 $mu_{ ext{eff}}$——不再局限于传统材料的取值范围。 一个最引人注目的突破在于负折射率现象的实现。传统材料中，光波的波矢 $mathbf{k}$ 和能量流 $mathbf{S}$ 之间的关系是明确的（$mathbf{S}$ 总是指向 $mathbf{k}$），这对应于正折射率。而通过精确调控亚波长结构，可以诱导出 $epsilon_{ ext{eff}}$ 和 $mu_{ ext{eff}}$ 同时为负的区域，从而导致折射角与入射角位于法线的同一侧，这被称为负折射。这一现象的实现，极大地推动了对电磁波如何被操控的深刻理解。 这些材料的有效参数可以通过对几何结构、尺寸、周期性和排列方式的精细调控来实现。结构设计成为实现特定电磁响应的核心手段。从简单的谐振环到复杂的螺旋结构，每一种设计都对应着特定的电磁耦合机制，从而定义了材料的宏观电磁特性。 电动力学基础：耦合与散射 深入研究超颖材料的电动力学，需要将麦克斯韦方程组与结构化的边界条件相结合。这不仅仅是简单地代入新的有效参数，更重要的是理解电磁场在这些亚波长结构内部和周围的复杂相互作用。 场源分布在周期性结构中的散射问题，通常需要采用更复杂的数值方法或解析近似来求解。例如，研究单个结构单元（元原子）对入射场的响应，是建立有效介质理论的微观基础。散射、吸收和传输的机制，都与结构单元的共振行为紧密相关。当入射波的频率恰好匹配某个结构单元的固有电磁共振频率时，材料会表现出极端的响应，例如极高的吸收率或极强的磁响应。 在理解了基本结构单元的响应后，下一步是分析大量结构单元集合起来所展现出的宏观电磁行为。这涉及到将微观的电磁场分布与宏观的有效参数联系起来的理论框架的构建，通常需要用到等效的场源替换或平均化的方法。 挑战与前沿方向：从理论到实际应用 超颖材料的电动力学研究充满了挑战，同时也孕育着巨大的应用潜力。 首先是带宽问题。许多基于共振的超颖材料响应具有显著的色散特性，即其奇异电磁性质只在非常窄的频率范围内有效。实现宽带或全频段的电磁调控，是理论研究的一个核心目标。这需要设计出具有多重共振模式或具有非谐振特性的结构。 其次是损耗问题。在光频或近红外频段，金属材料的欧姆损耗往往会显著增加材料的吸收，降低其有效性能。如何在保持负介电常数或负磁导率的同时，最大程度地抑制欧姆损耗，是实现高效光电器件的关键瓶颈。 此外，对电磁波的更复杂操控，如实现梯度折射率分布的超表面（Metasurfaces），对电动力学理论提出了更高的要求。超表面理论，作为超颖材料的二维推广，要求对界面处的场跳跃条件进行深入分析，以精确设计出所需的相位梯度。 结论：构建下一代电磁器件的理论基石 超颖材料电动力学不仅是研究一种新型材料的学科，更是对经典电磁学理论边界的拓展与重塑。它提供了一套工具，用以设计那些在自然界中无法找到的电磁响应。从隐身斗篷的理论构想到完美透镜的实现，从电磁波的波前整形到新型传感器的开发，这一领域的发展正逐步将理论猜想转化为现实可触及的技术方案。对这一领域深入而系统的研究，是掌握未来光电信息技术和电磁控制领域发展方向的理论基石。

评分☆☆☆☆☆

这本《超颖材料电动力学（影印版）》给我的第一印象是其严谨的学术风格和对理论深度的不懈追求。在初步浏览时，我被书中描绘的那些看似违反直觉的电磁现象深深吸引。超颖材料之所以能引发如此大的关注，正是因为它打破了自然材料的限制，赋予了我们控制电磁波新的工具。本书聚焦于支撑这些现象背后的电动力学理论，这对于任何想要深入理解这一领域的读者来说，都是不可或缺的基石。我可以想象，书中会详细阐述如何通过设计材料的微观结构来调控其宏观的电磁性能，例如介电常数和磁导率的有效值。从单个超原子（meta-atom）的电磁响应分析，到宏观尺度下的均匀介质近似，再到集体效应和耦合机制的讨论，这本书似乎涵盖了从微观到宏观、从理论到应用的完整链条。影印版的呈现方式，更增添了一种原汁原味的学术氛围，仿佛置身于一个前沿研究的现场，直接感受知识的碰撞与发展。我期待书中能有关于设计和优化超颖材料性能的详细方法论，以及对未来潜在应用场景的深入探讨，比如高性能天线、新型传感器或能量收集器件。

评分☆☆☆☆☆

这是一本沉甸甸的学术著作，封面上的书名——《超颖材料电动力学（影印版）》——便宣示了其内容的专业性和深度。在我尚未深入阅读之前，仅凭其厚度和书名，就足以让我感受到其中蕴含的巨大知识量。超颖材料，作为一种能够以前所未有的方式操控电磁波的“魔法材料”，其背后的科学原理无疑是电动力学。本书正是要深入挖掘这一核心。我预想，书中会从电动力学的基本原理出发，逐步引入超颖材料的概念，并详细阐述如何通过设计人工微结构来实现特殊的电磁响应。从麦克斯韦方程组在复杂介质中的表现，到各种超颖材料单元（meta-atom）的设计原则，再到宏观电磁性能的计算和预测，本书似乎会为读者构建一个完整的理论框架。影印版的形式，更让我有一种亲近原著的体验，仿佛能直接触摸到研究的脉搏。我期待书中能有关于负折射率、相位控制、以及超材料在隐身、超分辨成像等领域的经典案例分析，相信这将是一次极具启发性的阅读旅程。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的期待，主要在于它能够清晰地阐述超颖材料这一新兴领域所依赖的电动力学基础。对于我而言，理解超颖材料的关键在于把握它们如何通过人工设计的结构来“欺骗”电磁波，实现自然界中难以企及的效应。这本书的标题直接点明了其核心内容：电动力学，这意味着它将深入探讨电磁场与物质相互作用的本质，以及如何通过精巧的结构设计来塑造这种相互作用。我猜想，书中会详尽介绍麦克斯韦方程组在这些特殊材料中的适用性，以及如何从基本原理出发，推导出超颖材料的等效电磁参数。从理论推导的严谨性，到模型构建的创新性，再到实验验证的可靠性，这本书似乎都力求做到尽善尽美。影印版的形式，则让我能够直接接触到作者的研究原貌，体会其逻辑的严密性和论证的深度，这对于学习和研究来说是极其宝贵的。我非常希望书中能够详细介绍负折射率、电磁诱导透明、以及各种新型超颖材料的电磁特性，并解释这些特性是如何被巧妙地工程化实现的。

评分☆☆☆☆☆

一本厚重的书，封面简洁，但标题“超颖材料电动力学（影印版）”本身就带着一股浓厚的学术气息。我拿到这本书时，就被它沉甸甸的分量吸引，立刻感受到其中蕴含的深厚知识。虽然还未深入阅读，但光是翻阅目录和一些章节的开篇，就能窥见其内容的广博与前沿。超颖材料，这个名字本身就充满了神秘感和未来感，它们能够以前所未有的方式操控电磁波，似乎能实现许多科幻电影中的场景。本书深入探讨了这些材料背后的电动力学原理，这无疑是理解和设计这些神奇材料的关键。从基础的麦克斯韦方程组在超颖材料中的应用，到复杂的结构如何影响电磁响应，再到不同类型超颖材料的设计理念和实验验证，这本书似乎包罗万象。影印版的形式，也让我对接下来的阅读充满了期待，仿佛能够直接触碰到原作者的学术思想和研究方法，是一种非常独特且有价值的体验。我对书中可能包含的关于负折射率、完美透镜、隐身斗篷等话题的深入解析感到非常好奇，相信它能为我打开一个全新的认知世界。

评分☆☆☆☆☆

这本《超颖材料电动力学（影印版）》在我的书架上，是一本充满挑战与魅力的存在。它的名字本身就预示着一种深邃的科学探索，关于如何用人工制造的材料来颠覆我们对电磁波传播的传统认知。从我初步的翻阅来看，本书显然不是一本浅尝辄止的科普读物，而是致力于深入剖析超颖材料的电动力学本质。我能想象，书中会详细介绍那些构成超颖材料基础的微纳结构，以及它们是如何通过共振等效应与电磁场发生强烈的耦合。从电磁场的边界条件，到材料的本构关系，再到复杂的电磁散射和透射问题，本书似乎都将一一呈现。影印版的形式，让我仿佛能穿越时空，直接与作者进行一场学术上的对话，感受其研究的严谨和思想的深度。我对于书中可能涉及的超材料设计软件、仿真技术，以及实际的实验制作工艺的探讨，充满了浓厚的兴趣。我相信，这本书将为我提供一个理解超颖材料背后复杂物理原理的坚实平台，并启发我思考更多激动人心的应用可能性，比如在通信、成像和能量领域的突破。

评分☆☆☆☆☆

很专业的书，要专业人士看比较好

评分☆☆☆☆☆

好

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好

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非常不错非常不错非常不错非常不错

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最新进展，相当的全面！

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备用，还不错~~~~~~~~~~

评分☆☆☆☆☆

很专业的书，要专业人士看比较好

评分☆☆☆☆☆

超材料是最近物理学的一个热门领域，关于这方面的中文书籍比较少，这本书籍是这方面的专家写的，从基本概念到应用都涉及，适合对特异材料有兴趣的人来看。