Metamaterials are a periodic array of meta-atom, which is very smaller than wavelengths, and have unique optical properties that does not exist in nature, thus emerging as a candidate that can overcome existing limitations in various fields of research. Metamaterials with high refractive index is an important research topic in designing very thin and efficient absorber or in designing very small form factor antennas. In this research, metamaterials consisting of core-shell structures are proposed and the electrical and magnetic properties of these metamaterials were discussed. Using the dielectric core and conductive shell structure, the control of the capacitive effect between two conductive particles was used to achieve a very high effective electric permittivity while controlling the diamagnetic effects to achieve a very high effective magnetic permeability. This research is expected to be applicable to beam control and small antenna systems in 5G industries in the future.
메타물질은 파장보다 매우 작은 메타아톰의 주기적 배열로 자연에 존재하는 물질들이 보여주지 못하는 특이한 광학적 성질을 가져 여러 연구분야에서 기존 연구의 한계를 뛰어넘을 수 있는 후보로 떠오르고 있다. 특히 고 굴절률을 가지는 메타물질은 매우 얇고 효율적인 흡수체를 디자인하거나 매우 작은 크기의 안테나를 디자인하는데 중요한 연구주제이다. 본 연구에서는 코어-쉘 구조의 입자로 이루어진 메타물질을 제안하고 이러한 메타물질의 전기적, 자기적 특성에 관하여 고찰하였다. 유전체 코어와 전도체 쉘 구조를 사용해 두 전도성 입자 사이의 유전 효과 제어를 이용하여 매우 높은 유효 유전율을 달성함과 동시에 반자성 효과를 억제하여 높은 유효 투자율을 달성하였다. 본 연구는 향후 5G 산업에서 빔 제어, 작은 크기 안테나 시스템 등에 응용 가능할 것으로 예상된다.
