Гиперболические метаматериалы: получение, свойства, применения, перспективы

Рассмотрены искусственные среды (ИС) в виде одноосных фотонных кристаллов с периодически расположенными в диэлектрической основе с диэлектрической проницаемостью (ДП) $\tilde \epsilon$ включениями — слоями (плёнками) или цилиндрами. Анализируются приближённые модельные и строгие электродинамические методы описания такой ИС, получившей в случае металлических (проводящих) или ферритовых включений (метаатомов) название “гиперболический метаматериал” (ГММ), методы гомогенизации, роль диссипации и пространственной дисперсии (ПД), медленных плазмон-поляритонов (ПП), а также возможность получения гиперболического закона дисперсии при макроскопическом описании ДП включений моделью Друде–Лоренца. Показано, что в общем диссипативном случае с ПД поверхность изочастот уравнения Френеля не представляет собой гиперболоид вращения и является ограниченной. Рассмотрены неоднозначность описания эффективными материальными параметрами, влияние диссипации и ПД на гиперболичность, наблюдаемые и возможные физические эффекты, а также применения ГММ.