学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

螺旋结构手性材料的研制及性能测量

作　者: 章平
导　师: 黄致新
学　校: 华中师范大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 手性材料螺旋结构参数浓度基底交叉耦合电磁参数
分类号: O482
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 252次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

手性材料是一种新型电磁功能材料，它是在某种基底材料中均匀地掺入随机取向手性体合成的。与普通电磁材料相比，手性材料的一个重要性质是能引起电场与磁场的交叉极化，多了一个可调节的电磁参数——手性参数。手性材料由于其具有一些新颖的性质，在吸波材料、天线工程、微波和毫米波器件等领域有着广泛的应用前景，开展手性材料的研制和电磁性能测量，对设计实用型手性材料有重要意义。本文围绕手性材料的结构和电磁性能测量，在理论和实验方面进行了深入、系统的研究。理论方面，从Maxwell方程组和手性介质本构关系出发，导出电磁波在手性材料中波动方程、特征波矢、特征波阻抗，以及在有、无金属衬底的反射传播系数；分析了手性圆波导中电磁波的基模，从而给出圆波导法的测量原理；对手性材料的旋波和吸波机理进行了分析。实验方面，分别用铜螺旋、碳纤维螺旋作掺杂体，分别用石蜡、PAN、PAN和MnZn铁氧体复合物、PAN和Fe₃O₄复合物作基底，制备了手性样品，利用自制的圆波导测量系统在8.5～11.5GHz频段内测量了各样品的电磁参数，对螺旋体结构参数、螺旋体浓度、基底对手性材料电磁参数的影响进行了分析。结果表明，圆波导法的测量结果与自由空间法的测量结果一致，经济实用；选择适当几何结构和材料的螺旋体作掺杂体，选择合适的复合物作基底，以及适当的掺杂浓度，可有效改善手性材料的电磁性能。本研究成果为进一步研制实用型的手性材料指明了方向。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-11
  §1.1 手性微波材料的研究背景  8
  §1.2 手性微波材料的研究历史  8-9
  §1.3 手性微波材料的研究现状  9-11
第二章理论分析  11-23
  §2.1 手性材料的本构关系  11-12
  §2.2 手性材料内的波动方程  12-13
  §2.3 手性材料的特征波矢  13-15
  §2.4 手性材料的特征波阻抗  15-16
  §2.5 手性材料在有、无金属衬底情况下的反射和透射  16-23
    §2.5.1 无金属衬底  16-20
    §2.5.2 有金属衬底  20-23
第三章测量原理和样品制备  23-28
  §3.1 测量系统  23-24
  §3.2 测量原理  24-26
  §3.3 误差来源及处理  26-27
  §3.4 样品制备  27-28
第四章测量结果与分析  28-53
  §4.1 测量过程  28
  §4.2 对不同螺旋结构参数手性材料的研究  28-35
  §4.3 对不同浓度螺旋体手性材料的研究  35-38
  §4.4 对不同电导率基底手性材料的研究  38-43
  §4.5 对复合基底碳纤维手性材料的研究  43-53
    §4.5.1 PAN和MnZn铁氧体复合基底碳纤维手性材料的电磁性质  43-48
    §4.5.2 PAN和Fe_3O_4复合基底碳纤维手性材料的电磁性质  48-53
第五章结论  53-54
参考文献  54-56
在校期间发表的论文、科研成果等  56-57
致谢  57

螺旋结构手性材料的研制及性能测量

内容摘要

全文目录

相似论文