【正文】 鏡面對(duì)稱的，然而，一個(gè)平面結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是手性的，則它是不能和它在該平面上的鏡像重疊的，除非它不在這個(gè)平面上。后來(lái)，人們大多數(shù)以這個(gè)原則45來(lái)設(shè)計(jì)負(fù)折射率材料。Lindman也是研究微波段人造手性介質(zhì)的先驅(qū)17。如雙層花環(huán)結(jié)構(gòu)29,30，雙層十字線結(jié)構(gòu)31,32，金屬切線對(duì)33，卍字結(jié)構(gòu)34，四個(gè)‘U’型結(jié)構(gòu)3537，互補(bǔ)性手性結(jié)構(gòu)38等等。然而，非互易式光的傳輸已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)復(fù)數(shù)光學(xué)勢(shì)來(lái)打破平價(jià)時(shí)間對(duì)稱54。圖1. 有效參數(shù)的提取過(guò)程圖1為空氣中圓偏振光在手性超材料等效介質(zhì)層中的透過(guò)和反正系數(shù)的原理圖。與此同時(shí)，線偏振波的反射波還是保持原來(lái)的線偏振。由于金屬線的散射場(chǎng)可以近似的當(dāng)成一個(gè)點(diǎn)偶極子的激發(fā)場(chǎng)，而在這點(diǎn)偶極子附近有其他被高階的多極化場(chǎng)，那么它的互補(bǔ)形狀的散射場(chǎng)可以認(rèn)為是虛擬磁偶極子的輻射場(chǎng)。對(duì)比圖8（a），（b）和（c），（d），由于關(guān)系式，值大道可以把RCP在的低于=高于=。圖10到目前為止，相當(dāng)?shù)呢?fù)折射率的CMs已經(jīng)被報(bào)道了2938。對(duì)于RCP波。這個(gè)結(jié)構(gòu)在x和y方向上的周期都為13mm，這小于操作波長(zhǎng)，波沿z方向傳播。希望將來(lái)有更多設(shè)計(jì)手性超材料的奇特設(shè)計(jì)能被開(kāi)發(fā)和利用。特別的是，由于w2和w3之間先對(duì)較小的距離，如圖12（b）所示，它們之間的耦合很大程度上改變了整個(gè)結(jié)構(gòu)的光學(xué)活性。對(duì)于LCP波，在低于諧振頻率，它最大的品質(zhì)因素也達(dá)到了18。因此，負(fù)折射率在低于手性諧振頻率時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)。為了理解手性行為的機(jī)制，兩個(gè)金屬層之間的場(chǎng)分布和諧振點(diǎn)的表面電流分布已經(jīng)經(jīng)行了研究38。兩個(gè)交叉線從金屬平面中摳出38，相互扭轉(zhuǎn)了30o。這種現(xiàn)象在參數(shù)提取過(guò)程中是很常見(jiàn)的，且它的起因是原胞的不均勻和有限的厚度68。雖然實(shí)際上直接測(cè)量得到圓偏振光的透過(guò)和反射參數(shù)是很困難的，但是這些參數(shù)可以有線偏振光的透過(guò)和反射參數(shù)計(jì)算得到。那么RCP和LCP的有效折射率就可以由下式得到64： （2）與此同時(shí)，RCP和LCP波有一個(gè)相同的阻尼，其中時(shí)真空中的阻尼。在一個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的介質(zhì)中波振幅衰竭為exp（2π/FOM)。Arnaut和Davis第一次把平面手性結(jié)構(gòu)引入到了電磁波的研究中25,26。在同時(shí)實(shí)現(xiàn)復(fù)介電常數(shù)和負(fù)磁導(dǎo)率的時(shí)候，負(fù)折射率就是實(shí)現(xiàn)了。最近，Zhang等人在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)3D手性超材料在THz波段的負(fù)折射率18。另外，多層的平面手性結(jié)構(gòu)也被提了出來(lái)29,39。2. 手性超材料的物理性質(zhì)和有效參數(shù)的獲取. 手性介質(zhì)的物理性質(zhì)在電磁響應(yīng)方面來(lái)講，手性材料被表征為電場(chǎng)和磁場(chǎng)之間在同一方向上的雜交耦合。在圖1中可以看到，應(yīng)用電場(chǎng)和磁場(chǎng)在平面上切向連續(xù)的條件，并把入射波系數(shù)設(shè)為1，那么透過(guò)和反射系數(shù)為一下只： （5） （6）其中時(shí)電磁波在真空中的波數(shù)?；谶@些散射結(jié)果，RCP和LCP波的反射和透射強(qiáng)度光譜，吸收光譜，偏轉(zhuǎn)方位角，和橢圓角都能得到。Babinet的理論已經(jīng)應(yīng)用在了超表面和單層超材料的設(shè)計(jì)中69,70。與此同時(shí)，高于=，最初LCP的負(fù)折射率變寬了。但是，除了互補(bǔ)型的CMs得到一個(gè)大的時(shí)，大的相對(duì)介電常數(shù)（或是大的相對(duì)磁導(dǎo)率）也是存在的，在低于手性諧振點(diǎn)處。對(duì)于LCP波。這四個(gè)交叉線分別從w1到w4標(biāo)記。參考文獻(xiàn)1. Smith D R, Padilla W J, Vier D C, NematNasser S C and Schultz S 2000 A posite medium with simultaneously negative permeability and permittivity Phys. Rev. Lett. 84 4184–72. Pendry J B, Holden A J, Stewart W J and Youngs I 1996 Extremely low frequency plasmons in metallic mesostructures Phys. Rev. Lett. 76 4773–63. Pendry J B, Holden A J, Robbins D J and Stewart W J 1999 Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 47 2075–844. Dolling G, Enkrich C, Wegener M, Zhou J F, Soukoulis C M and Linden S 2005 Cutwire pairs and plate pairs as magnetic atoms for optical metamaterials Opt. Lett. 30 3198–2005. Kafesaki M, Tsiapa I, Katsarakis N, Koschny T, Soukoulis C M and Economou E N 2007 Lefthanded metamaterials: the fishnet structure and its variations Phys. Rev. B 75 2351146. Aydin K, Li Z, Sahin L and Ozbay E 2008 Negative phase advance in polarization independent, multilayer negativeindex metamaterials Opt. Express 16 8835–447. Shalaev V M 2007 Optical negativeindex metamaterials Nature Photon. 1 41–88. Zhou J, Koschny T, Kafesaki M, Economou E N, Pendry J B and Soukoulis C M 2005 Saturation of magnetic response of splitring resonators at optical frequencies Phys. Rev. Lett. 95 2239029. Pendry J B 2004 A chiral route to negative refraction Science 306 1353–510. Tretyakov S, Nefedov I, Sihvola A, Maslovski S and Simovski C 2003 Waves and energy in chiral nihility J. Electromagn. Waves Appl. 17 695–70611. Tretyakov S, Sihvola A and Jylha L 2005 Backwardwave regime and negative refraction in chiral posites Photon. Nanostruct. Fundam. Appl. 3 107–1512. Monzon C and Forester D W 2005 Negative refraction and focusing of circularly polarized waves in optically active media Phys. Rev. Lett. 95 12390413. Jin Y and He S 2005 Focusing by a slab of chiral medium Opt. Express 13 4974–914. Yannopapas V 2006 Negative index of refraction in artificial chiral materials J. Phys.: Condens. Matter 18 6883–9015. Jelinek L, Marques R, Mesa F and Baena J D 2008 Periodic arrangements of chiral scatterers providing negative refractive index biisotropic media Phys. Rev. B 77 20511016. Bose J C 1898 On the rotation of plane of polarisation of electric waves by a twisted structure Proc. R. Soc. 63 146–5217. Lindell I V, Sihvola A H and Kurkijarvi J 1992 Karl F Lindman: the last hertzian, and a harbinger of electr