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Extracting the bulk effective parameters of a metamaterial via the scattering from a single planar array of particles

机译：通过散射从单个平面平面阵列中提取超材料的整体有效参数

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In this paper we present a method for retrieving the effective parameters of a metamaterial composed of a regular rectangular orthorhombic lattice of linear biaxially anisotropic particles suspended in free space. By assuming the point–dipole interaction approximation, equations are derived which extract the electric and magnetic polarizabilities of the individual particles given the measured or simulated scattering parameters of a single planar array of particles. These results are in turn substituted into the Clausius–Mossotti equations to find the bulk effective permittivity and effective permeability. To demonstrate our approach, the extraction method is applied to a metamaterial consisting of a cubic arrangement of magnetodielectric spheres using the scattering parameters obtained by simulating the structure with Ansoft HFSS. Our results show good agreement with a known analytical solution at frequencies in which the Clausius–Mossotti approximation is valid.
机译：在本文中，我们提出了一种检索超材料的有效参数的方法，该超材料由悬浮在自由空间中的线性双轴各向异性粒子的规则矩形正交晶格组成。通过假设点-偶极子相互作用的近似值，可以得出方程式，这些方程式给出了单个平面平面粒子阵列的测量或模拟散射参数，从而提取了各个粒子的电和磁极化率。然后将这些结果代入Clausius-Mossotti方程，以求出总有效介电常数和有效磁导率。为了演示我们的方法，提取方法应用于通过使用Ansoft HFSS模拟结构而获得的散射参数，由磁电介质球体的立方排列组成的超材料。我们的结果表明，在Clausius-Mossotti逼近有效的频率上，与已知的解析解具有良好的一致性。

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