이등방성 재료

물리학, 공학 및 재료 과학에서, 쌍등방성 물질은 굴절 또는 투과에서 빛의 편광을 회전시킬 수 있는 특별한 광학 특성을 가지고 있습니다.그렇다고 해서 트위스트 효과가 있는 모든 재료가 이등방성 등급에 속하는 것은 아닙니다.바이등방성 물질의 등급의 비틀림 효과는 전자파(또는 단순히 빛)의 전기장과 자기장이 특이한 방식으로 상호작용하는 매체의 구조의 키라리티와 비반복성에 의해 발생합니다.

정의.

대부분의 재료는 전계 E와 전위 D(자기장 B와 유도자기장 H도 포함)가 서로 평행하다.이러한 단순한 매체를 등방성이라고 하며, 필드 간의 관계는 상수를 사용하여 나타낼 수 있습니다.결정 및 많은 메타물질과 같은 더 복잡한 재료의 경우 이러한 필드가 반드시 평행할 필요는 없습니다.하나의 필드 집합이 평행하고 다른 집합이 평행하지 않은 경우 재료를 이방성이라고 합니다.일반적으로 결정에는 E 필드와 정렬되지 않은D 필드가 있으며, B 필드와 H 필드는 상수로 관련지어져 있습니다.어느 한 쌍의 필드가 평행하지 않은 재료를 이방성이라고 합니다.

바이등방성 미디어는 전기장과 자기장이 결합되어 있다.헌법상의 관계는

(\displaystyle D=\varepsilon E+\xi H,}

({displaystyle B=\mu H+\zeta E})

D, E, B, H, δ, μ는 통상적인 전자 품질에 대응하고 있다.θ와 θ는 각 매체의 고유 상수인 결합 상수이다.

이는 δ, μ, δ 및 δ가 텐서인 경우(즉 재료 내 방향에 따라 달라짐)로 일반화할 수 있으며, 이 경우 매체를 바이 이방성(bi-anisoptive)^[1]이라고 한다.

결합 상수

anden 、 Tellegen （ citycity)))))) ）및 kirality parameter파라미터와 더욱 관련지을 수 있습니다.

(\displaystyle \chi -i\kappa = frac {\caprt {\varepsilon \mu }})

(\displaystyle \chi +i\kappa = snapfrac {\snaprt {\varepsilon \mu }})

위의 방정식을 구성 관계로 치환한 후, 다음과 같이 한다.

(\displaystyle D=\varepsilon E+(\chi -i\kappa){\cnrt {\varepsilon \mu }}H}

B=\mu H+(chi +i\kappa){\displayrt {\varepsilon \mu }}E

분류

	non-chiral $\kappa =0\,$ $\kappa =0\,$ {\ $style \kappa$ = $0,}$	kiral κ $\kappa \neq 0$ 0 { $displaystyle$ \ $kappa$ \ $neq$ 0 $\kappa \neq 0$ }
$\chi =0\,$ $\chi =0\,$ $\chi =0\,$ (\ $displaystyle \chi$ = $0$ , )	단순 등방성 매체	파스퇴르 중형
non-displaycal $\chi \neq 0$ 0 $\chi \neq 0$ { $style \chi \neq$ 0 $\chi \neq 0$ }	Tellegen 중형	일반 바이등방성 매체

예

파스퇴르 미디어는 한 손의 금속 나선형을 수지에 혼합하여 제조할 수 있습니다.등방성을 확보하기 위해 주의를 기울여야 합니다.나선은 특별한 ^[2]방향이 없도록 무작위로 방향을 잡아야 합니다.^[3]

전자기장에 노출되어 있는 나선은 자기 전기 효과를 이해할 수 있습니다.나선 형상은 인덕터로 간주할 수 있다.이러한 구조에서 전자파의 자기 성분은 와이어에 전류를 유도하고 동일한 전자파의 전기 성분에 더욱 영향을 미칩니다.

구성 관계에서 파스퇴르 배지의 경우 θ = 0,

({displaystyle D=\varepsilon E-i\kappa}{{varepsilon\mu}}H)

따라서 D필드는 H필드로부터의 응답에 의해 단계i만큼 지연된다.

Tellegen 미디어는 파스퇴르 미디어와 반대되는 전자파 미디어입니다. 즉, 전기 구성 요소가 자기 구성 요소를 변화시킵니다.그러한 매체는 손놀림이라는 개념만큼 간단하지 않다.자석으로 접합된 전기 다이폴은 이런 종류의 미디어에 속합니다.쌍극자가 전자파의 전계 구성요소에 정렬되면 자석도 반응하여 서로 경계가 형성됩니다.따라서 자석의 방향이 바뀌면 전자파의 자기 성분도 변경됩니다.

구성 관계에서 Tellegen 미디어의 경우 θ = 0,

B=\mu H+\chi}{{varepsilon\mu}}E

이는 B 필드가 H 필드와 위상이 일치함을 의미합니다.

「」를 참조해 주세요.

레퍼런스

^ Mackay, Tom G.; Lakhtakia, Akhlesh (2010). Electromagnetic Anisotropy and Bianisotropy: A Field Guide. Singapore: World Scientific. Archived from the original on 2010-10-13. Retrieved 2010-07-11.
^ Lakhtakia, Akhlesh (1994). Beltrami Fields in Chiral Media. Singapore: World Scientific. Archived from the original on 2010-01-03. Retrieved 2010-07-11.
^ Lindell, I.V.; Shivola, A.H.; Tretyakov, S.A.; Viitanen, A.J. Electromagnetic Waves in Chiral and Bi-isotropic Media.

[1] Mackay, Tom G.; Lakhtakia, Akhlesh (2010). Electromagnetic Anisotropy and Bianisotropy: A Field Guide. Singapore: World Scientific. Archived from the original on 2010-10-13. Retrieved 2010-07-11.

[2] Lakhtakia, Akhlesh (1994). Beltrami Fields in Chiral Media. Singapore: World Scientific. Archived from the original on 2010-01-03. Retrieved 2010-07-11.

[3] Lindell, I.V.; Shivola, A.H.; Tretyakov, S.A.; Viitanen, A.J. Electromagnetic Waves in Chiral and Bi-isotropic Media.

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