یا است که آن برای یک دارای یک مقدار منفی در محدوده است. 
 NIMها از قطعات پایه دوره ای به نام ساخته شده‌اند که معمولاً به‌طور قابل توجهی کوچکتر از اعمال شده خارجی هستند. سلول‌های واحد اولین NIMهای مورد بررسی تجربی از یا به عبارت دیگر و ساخته شده‌اند. به‌طور کلی، این سلول‌های ساخته شده به‌طور مصنوعی روی هم چیده شده یا هستند و در یک الگوی تکراری خاص پیکربندی می‌شوند تا NIM فردی را تشکیل دهند. به عنوان مثال، سلول‌های واحد اولین NIMها به صورت افقی و عمودی روی هم چیده می‌شدند، که منجر به ایجاد الگویی شد که در نظر گرفته شده بود و تکرار می‌شد. (تصاویر زیر را ببینید).
 مشخصات پاسخ هر سلول واحد قبل از ساخت و ساز از پیش تعیین شده‌است و بر اساس پاسخ مورد نظر کل مواد جدید ساخته شده‌است. به عبارت دیگر، هر سلول به‌طور جداگانه تنظیم می‌شود تا بر اساس خروجی مورد نظر NIM به روشی خاص پاسخ دهد. هر سلول واحد تعیین می‌شود و به‌طور قابل توجهی با پاسخ مواد تشکیل دهنده آن متفاوت است. به عبارت دیگر، نحوه واکنش NIM بر خلاف سیم‌ها یا فلزات و دی‌الکتریک‌هایی که از آن ساخته شده‌اند، مانند یک ماده جدید است. از این رو، NIM به یک تبدیل شده‌است. همچنین، در واقع، این فراماده به یک « منظم، سنتز شده از پایین به بالا» تبدیل شده‌است و دارای خواص ظهوری فراتر از اجزای آن است. 
 فراموادی که مقدار منفی برای می‌دهند، اغلب با هر یک از چندین اصطلاح نامیده می‌شوند: رسانه‌های چپ‌دست یا مواد چپ‌دست (LHM)، رسانه‌های موج عقب (رسانه BW)، رسانه‌هایی با ضریب شکست منفی، دو برابر منفی. فرامواد (DNG) و نام‌های مشابه دیگر. 
 رسانه با شاخص منفی شکست برای اولین بار توسط روسیه نظری-فیزیکدان مورد مطالعه قرار گرفت از در سال 1967. یا پیشنهادی به گونه ای شدند که مخالف ، و سایر رسانه‌های شفاف از خود نشان می‌دهند. پیش‌بینی می‌شد که چنین موادی خواص غیرمنتظره‌ای مانند خمش یا شکست نور به روش‌های غیرمعمول و غیرمنتظره از خود نشان دهند. با این حال، اولین متامتریال عملی تا ۳۳ سال بعد ساخته نشد و مفاهیم Veselago را تولید کرد. 
 در سال ۱۹۷۸، سرگئی پی افیموف از تأثیر غیرمنتظره ای را در تئوری شکست موج یافت. تحقیقات او بر اساس ویژگی‌های اساسی معادلات ماکسول برای غلبه بر محدودیت‌های معادلات فرنل است. او پارامترهای کریستال کاملاً غیر منعکس کننده یعنی محیط ناهمسانگرد را پیدا کرد. ویژگی یافت شده برای توسعه مفاهیم فرامواد مهم است. 
 در حال حاضر، فرامواد با شاخص منفی برای دستکاری به روش‌های جدید در حال توسعه هستند. برای مثال، و مواد طبیعی اغلب از طریق تغییر می‌کنند. با متا مواد، خواص نوری و الکترومغناطیسی را می‌توان با تغییر سلول‌های واحد آن مهندسی کرد. سلول‌های واحد موادی هستند که در آرایش‌های هندسی با ابعادی که کسری از تابشی هستند، مرتب شده‌اند. هر واحد مصنوعی به تابش منبع پاسخ می‌دهد. نتیجه جمعی پاسخ ماده به الکترومغناطیسی است که گسترده‌تر از حد معمول است. 
 متعاقباً، انتقال با تنظیم شکل، اندازه و پیکربندی سلول‌های واحد تغییر می‌یابد. این منجر به کنترل پارامترهای مواد به نام و می‌شود. این دو پارامتر (یا کمیت) امواج الکترومغناطیسی در . بنابراین، کنترل مقادیر گذردهی و نفوذپذیری به این معنی است که می‌تواند منفی یا صفر و همچنین به‌طور معمول مثبت باشد. این همه به نظر بستگی دارد؛ بنابراین، می‌توان فراتر از قابلیت‌های ، آینه‌ها و سایر مواد معمولی گسترش داد. علاوه بر این، یکی از اثراتی که بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته‌است، ضریب شکست منفی است. 
 هنگامی که یک ضریب شکست منفی رخ می‌دهد، انتشار معکوس می‌شود. وضوح زیر ممکن می‌شود. این به عنوان تصویربرداری با طول موج شناخته می‌شود. انتقال یک پرتو نور از طریق یک سطح صاف الکترومغناطیسی یکی دیگر از قابلیت‌های آن است. در مقابل، معمولاً منحنی هستند و نمی‌توانند به وضوح کمتر از حد پراش دست یابند. همچنین، معکوس کردن امواج الکترومغناطیسی در یک ماده، در ارتباط با سایر مواد معمولی (از جمله هوا) می‌تواند منجر به به حداقل رساندن تلفات شود که معمولاً رخ می‌دهد. 
 معکوس موج الکترومغناطیسی که با ضد موازی مشخص می‌شود نیز نشانگر ضریب شکست منفی است. 
 علاوه بر این، مواد با شاخص منفی کامپوزیت‌های سفارشی سازی شده هستند. به عبارت دیگر، مواد با یک نتیجه دلخواه ترکیب می‌شوند. ترکیبی از مواد را می‌توان برای دستیابی به خواص نوری طراحی کرد که در طبیعت دیده نمی‌شود. خواص مواد کامپوزیت از آن ناشی می‌شود که از اجزای کوچکتر از الکترومغناطیسی برخوردی ساخته شده‌است که با فاصله‌هایی که از طول موج الکترومغناطیسی برخوردی نیز کوچکتر هستند، جدا شده‌اند. به همین ترتیب، محققان با ساخت چنین فراموادی سعی در غلبه بر محدودیت‌های اساسی مرتبط با دارند. خواص غیرعادی و ضد بصری در حال حاضر استفاده عملی و تجاری دستکاری الکترومغناطیسی در . در نهایت، تحقیقات در سایر حوزه‌های ، از جمله ادامه دارد. 
 اولین فرامواد واقعی در رژیم (حدود ۴٫۳) کار کردند. گیگاهرتز). از تشدید کننده‌های حلقه شکاف و سیم‌های مستقیم رسانا (به عنوان سلول‌های واحد) ساخته شده بود. سلول‌های واحد از ۷ تا ۱۰ اندازه‌گیری شدند. سلول‌های واحد در یک الگوی تکرار شونده ) مرتب شدند که هندسه ای هر دو سلول واحد و کوچکتر از موج الکترومغناطیسی تابیده شده بودند. این اولین ماده چپ دست را زمانی که هم گذردهی و هم نفوذپذیری ماده منفی بود تولید کرد. این سیستم بر سلول‌های واحد متکی است. در زیر گروهی از محققین ایده ای را برای یک فراماده چپ دست ارائه می‌کنند که متکی به چنین رفتار طنین انداز نیست. 
 تحقیقات در محدوده مایکروویو با تشدید کننده‌های حلقه شکاف و سیم‌های رسانا ادامه دارد. تحقیقات همچنین در طول موج‌های کوتاه‌تر با این پیکربندی مواد ادامه می‌یابد و اندازه سلول‌های واحد کوچک می‌شود. با این حال، در حدود مسائلی به وجود می‌آید که استفاده از تشدید کننده حلقه شکاف را مشکل ساز می‌کند. " ." در این طول موج‌ها انتخاب مواد و محدودیت‌های اندازه اهمیت پیدا می‌کند. به عنوان مثال، در سال ۲۰۰۷، یک طرح سیم مش ۱۰۰ نانومتری ساخته شده از نقره و بافته شده در الگوی تکراری، پرتوهایی را در طول موج ۷۸۰ نانومتری، انتهای دور طیف مرئی، ارسال می‌کرد. محققان بر این باورند که این یک شکست منفی ۰٫۶ ایجاد می‌کند. با این وجود، این تنها در یک طول موج مانند فرامواد قبلی خود در رژیم مایکروویو عمل می‌کند. از این رو، چالش‌ها ساخت فرامواد به‌گونه‌ای است که نور را در طول موج‌های کوچک‌تر شکست دهند و قابلیت‌های باند وسیع را توسعه دهند. 
 در ، رسانه یا رسانه به رسانه یا رسانه نوری اطلاق می‌شود. در سال ۲۰۰۲، گروهی از محققین به این ایده رسیدند که برخلاف موادی که به رفتار تشدید بستگی دارند، غیررزونانسی می‌توانند از باریک پیکربندی تشدیدگر سیم حلقه انشعاب فراتر بروند. این ایده به نوعی رسانه با قابلیت پهنای باند گسترده‌تر، شکست منفی، امواج رو به عقب و تمرکز فراتر از حد پراش تبدیل شد.
 آنها از تشدیدگرهای حلقه تقسیم شده صرف نظر کردند و در عوض از شبکه ای از استفاده کردند. ادبیات فراماده ای که به عنوان رسانه در آن زمان، این مزیت اضافه‌تر این بود که نسبت به واحدی که از سیم و تشدیدگرهای حلقه شکاف ساخته شده بود، فشرده‌تر بود. شبکه هم مقیاس پذیر (از محدوده تا ده‌ها ) و هم قابل تنظیم بود. همچنین شامل روشی برای تمرکز . تا سال ۲۰۰۷ خط انتقال ضریب شکست منفی به عنوان یک عدسی مسطح در فضای آزاد با فوکوس زیرموج استفاده شد. اینکه این لنز فضای آزاد است، پیشرفت قابل توجهی است. بخشی از تلاش‌های تحقیقاتی قبلی ایجاد عدسی را هدف قرار می‌داد که نیازی به تعبیه در یک خط انتقال نداشت. 
 با بررسی طول موج‌های کوتاه‌تر (فرکانس‌های بالاتر) در و اجزای فراماده کوچک می‌شوند. به عنوان مثال، تئوری و آزمایش تشدیدگرهای حلقه شکاف نعل اسبی کوچک‌تری را که با تکنیک‌های و همچنین یا نانو نوارهای و نانوذرات به‌عنوان مدارهایی که با 
 علم مواد با شاخص منفی با دستگاه‌های معمولی که سیگنال‌های الکترومغناطیسی را که روی کابل‌ها، سیم‌ها یا هوا حرکت می‌کنند، پخش می‌کنند، ارسال می‌کنند، شکل می‌دهند یا دریافت می‌کنند، تطبیق داده می‌شود. مواد، دستگاه‌ها و سیستم‌هایی که با این کار درگیر هستند ممکن است ویژگی‌های آن‌ها تغییر یا افزایش یابد. از این رو، این در حال حاضر با و دستگاه‌های مرتبط که به صورت تجاری در دسترس هستند، اتفاق می‌افتد. علاوه بر این، در این دستگاه‌های فراماده به تحقیق ادامه می‌دهند. کاربردهای دیگر نیز در حال تحقیق هستند. اینها مانند کوچک الکتریکی، هستند که می‌توانند از حد پراش فراتر بروند، جبران کننده‌های فاز، پیشرفت در دستگاه‌های فوکوس (مانند )، و آنتن‌های کوچک الکتریکی بهبود یافته. 
 در در حال توسعه ممکن است امکان تصویربرداری زیر حد پراش را فراهم کند. سایر کاربردهای بالقوه برای متامواد با شاخص منفی، ، و همچنین سوپرلنز میدان نزدیک (Pendry, 2000) است که می‌تواند برای تصویربرداری زیست پزشکی و فوتولیتوگرافی با طول زیر موج مفید باشد.
 برای توصیف هر گونه یک ماده بی‌رنگ خاص مانند یک ، دو پارامتر مهم وجود دارد. اینها هستند، و ، که امکان پیش‌بینی دقیق نوری را که در درون مواد حرکت می‌کنند و که در سطح مشترک بین دو ماده رخ می‌دهند، می‌دهد. 
 برای مثال، یک پدیده الکترومغناطیسی است که در سطح مشترک بین دو ماده رخ می‌دهد. بیان می‌کند که رابطه بین زاویه (نور) و زاویه شکست حاصله بر روی ضرایب شکست استوار است. ، از دو رسانه (مواد). ضریب شکست یک محیط غیر کایرال با استفاده از . از این رو می‌توان دریافت که ضریب شکست به این دو پارامتر وابسته است؛ بنابراین، در صورت طراحی یا تغییر دلخواه مقادیر می‌توانند ورودی برای آن باشند و ، سپس رفتار انتشار امواج الکترومغناطیسی در داخل ماده را می‌توان به دلخواه دستکاری کرد. سپس این توانایی امکان تعیین عمدی ضریب شکست را فراهم می‌کند. 
 به عنوان مثال، در سال ۱۹۶۷، ویکتور وسلاگو به‌طور تحلیلی تعیین کرد که نور در جهت معکوس (منفی) در سطح مشترک بین ماده ای با ضریب شکست منفی و ماده ای که دارای . این مطلب فوق‌العاده روی کاغذ با مقادیر منفی همزمان برای و و بنابراین می‌توان آن را یک ماده منفی دوگانه نامید. با این حال، در زمان Veselago، ماده ای که پارامترهای منفی دوگانه را به‌طور همزمان نشان می‌دهد غیرممکن به نظر می‌رسید زیرا هیچ ماده طبیعی وجود نداشت که بتواند این اثر را ایجاد کند؛ بنابراین سه دهه کار او نادیده گرفته شد. بعدها نامزد جایزه نوبل شد. 
 در سال ۱۹۸۷، سرگئی پی افیموف از ویژگی‌های اساسی معادلات ماکسول برای غلبه بر محدودیت‌های فرمول‌های فرنل استفاده کرد. او مقیاس محور Z تغییر: Z '= Z / K، یعنی متوسط خالی با ε = ۱ است که در کنار هم فشرده بنابراین، معادلات ماکسول به معادلات متوسط ناهمسانگرد ماکروسکوپی با تانسورها و گذردهی ε در امتداد محور Z برابر با K است زمانی که ε عرضی برابر با 1/K باشد. نفوذپذیری μ برابر با K و عرضی آن μ برابر با 1/K است. موج در فضای خالی به موج انکساری می‌رود. در نتیجه، کریستال یافت شده هیچ بازتابی در هیچ زاویه و فرکانسی ندارد. محاسبه مستقیم ضریب انعکاس را برابر با صفر می‌دهد که مشابه «اثر کوانتومی» است. بسیار مهم است که پارامتر K می‌تواند و حتی تا آنجا که منشأ اثر فقط ویژگی «فشرده سازی» باشد. سرگئی پی افیموف تبدیل مشابهی را برای معادلات موج صوتی اعمال کرد. سه مفهوم: محیط با شاخص منفی، کریستال غیر بازتابنده و سوپرلنز پایه‌های نظریه فراماده هستند. 
 به‌طور کلی محدودیت‌هایی ایجاد می‌کند. بیشتر فقط دارای گذردهی مثبت هستند، > 0. فلزات دارای گذردهی منفی هستند، < 0 در فرکانس‌های نوری، و پلاسما مقادیر گذردهی منفی را در باندهای فرکانسی خاص نشان می‌دهد. پندری و همکاران نشان داد که را می‌توان به در پایین اتفاق می‌افتد فرکانس برای فلزات با مواد ساخته شده از میله‌های فلزی است که جایگزین . با این حال، در هر یک از این موارد، نفوذپذیری همیشه مثبت است. در فرکانس‌های مایکروویو ممکن است که μ منفی در برخی مواد اما اشکال ذاتی این است که یافتن آنها در فرکانس‌های در هر صورت، ماده طبیعی که بتواند مقادیر منفی گذردهی و نفوذپذیری را به‌طور همزمان به دست آورد، یافت یا کشف نشده‌است. از این رو، همه این موارد منجر به ساخت مواد کامپوزیتی مصنوعی موسوم به متا مواد برای دستیابی به نتایج مطلوب شده‌است. 
 در مورد ، ضریب شکست نه تنها به گذردهی بستگی دارد و نفوذپذیری ، بلکه بر روی پارامتر کایرالیته ، در نتیجه مقادیر متمایز برای امواج قطبی دایره ای چپ و راست، داده شده توسط
 
 یک شاخص منفی برای امواج یک قطبش دایره ای رخ خواهد داد اگر > . در این صورت لزومی ندارد که یکی یا هر دو باشد و منفی باشد تا به ضریب شکست منفی برسد. ضریب شکست منفی ناشی از کایرالیته توسط پندری و ترتیاکوف ، و اولین بار به‌طور همزمان و مستقل توسط Plum و ژانگ در سال 2009. 
 مقالات نظری در سالهای ۱۹۹۶ و ۱۹۹۹ منتشر شد که نشان داد مواد مصنوعی را می‌توان به گونه ای ساخت که و منفی را از خود نشان دهند.
 این مقالات، همراه با تجزیه و تحلیل نظری Veselago در سال ۱۹۶۷ از خواص مواد با شاخص منفی، زمینه ای را برای ساخت یک با گذردهی و نفوذپذیری مؤثر منفی فراهم کردند. زیر را ببینید. 
 که برای نشان دادن رفتار شاخص منفی ایجاد شده‌است، معمولاً از اجزای جداگانه تشکیل می‌شود. هر جزء به‌طور متفاوت و مستقلی به یک تابیده شده هنگام حرکت در ماده واکنش نشان می‌دهد. از آنجایی که این مولفه‌ها کوچکتر از تابش شده هستند، درک می‌شود که دارای یک مقدار مؤثر برای گذردهی و نفوذپذیری است. 
 در سال ۲۰۰۰، تیم ، کلاس جدیدی از با قرار دادن ساختاری بر روی یک بستر مدار متشکل از یک سری حلقه‌های نازک مسی و بخش‌های سیم معمولی که به موازات آن به هم متصل شده‌اند، تولید کردند. حلقه. این ماده دارای غیرعادی بود که هرگز در طبیعت مشاهده نشده بود. این مواد از پیروی می‌کنند، اما رفتاری متفاوت از مواد معمولی دارند. در اصل، این به دلیل داشتن توانایی معکوس کردن بسیاری از حاکم بر رفتار مواد نوری معمولی مورد توجه قرار گرفتند. یکی از این ویژگی‌های غیرمعمول، توانایی معکوس کردن شکست اسنل برای اولین بار است. تا قبل از نمایش ضریب شکست منفی برای امواج مایکروویو توسط تیم UCSD، این ماده در دسترس نبود. پیشرفت‌ها در دهه ۱۹۹۰ در توانایی‌های ساخت و محاسبات باعث شد تا این اولین ساخته شوند؛ بنابراین، فراماده «جدید» برای اثرات توصیف شده توسط ویکتور وسلاگو ۳۰ سال قبل مورد آزمایش قرار گرفت. مطالعات این آزمایش که مدت کوتاهی پس از آن انجام شد، نشان داد که اثرات دیگری نیز رخ داده‌است. 
 با و انواع خاصی از منفی مؤثر وجود داشته باشد قابل دستیابی است. با این حال، برای دستیابی به ضریب شکست منفی، گذردهی با مقادیر منفی باید در همان محدوده فرکانسی رخ دهد. تشدید کننده حلقه شکاف مصنوعی ساخته شده، طرحی است که این امر را به همراه وعده کاهش تلفات زیاد انجام می‌دهد. با اولین معرفی فراماده، به نظر می‌رسد که تلفات متحمل شده کمتر از مواد ضد فرومغناطیسی یا فرومغناطیسی بوده‌است. 
 هنگامی که برای اولین بار در سال ۲۰۰۰ نشان داده شد، مواد کامپوزیت (NIM) محدود به انتقال در فرکانس‌های ۴ تا ۷ (۴٫۲۸–۷٫۴۹) بود. طول موج سانتی‌متر). این محدوده بین فرکانس اجاق‌های مایکروویو خانگی (۲٫۴۵~) است گیگاهرتز، ۱۲٫۲۳ سانتی‌متر) و نظامی (۱۰~ گیگاهرتز، ۳ سانتی‌متر). در فرکانس‌های نشان‌داده‌شده، پالس‌های که از مواد در یک جهت حرکت می‌کنند، از امواج تشکیل‌دهنده‌ای تشکیل شده‌اند که در جهت مخالف حرکت می‌کنند. 
 فراماده به عنوان یک از تقسیم شده و عناصر رسانای سیم که بر روی یک بستر تخته مدار قرار گرفته‌اند ساخته شده‌است. طراحی به گونه ای بود که سلول‌ها و بین سلول‌ها بسیار کوچکتر از . از این رو، به عنوان یک رسانه مؤثر عمل می‌کند. این ماده قابل توجه شده‌است زیرا محدوده (مؤثر) ε و μ مقادیر موجود در هر ماده معمولی فراتر رفته‌است. علاوه بر این، ویژگی‌های منفی نفوذپذیری (مؤثر) ابراز شده توسط این رسانه به ویژه قابل توجه است، چرا که از آن شده‌است در مواد معمولی یافت علاوه بر این، مقادیر منفی مولفه مغناطیسی مستقیماً با نامگذاری سمت چپ و خصوصیات آن مرتبط است (در بخش زیر بحث شده‌است). تشدید کننده حلقه تقسیم (SRR)، بر اساس مقاله نظری قبلی در سال ۱۹۹۹، ابزاری است که برای دستیابی به نفوذپذیری منفی استفاده می‌شود. این اولین مرکب سپس از تشدید کننده‌های حلقه شکاف و پست‌های رسانای الکتریکی تشکیل شده‌است. 
 در ابتدا، این مواد فقط در طول موج‌های طولانی‌تر از . علاوه بر این، NIMهای اولیه از ساخته می‌شدند و معمولاً از اجزای غیر مغناطیسی ساخته می‌شدند. با این حال، به عنوان مثال، اگر این مواد در و یک بر روی دال NIM حاصل تابیده شود، ماده باید در نقطه‌ای از طرف دیگر متمرکز کند. این کار با ورقه ای از مواد مات معمولی امکان‌پذیر نیست. در سال ۲۰۰۷، با همکاری آزمایشگاه Atwater اولین NIM فعال در فرکانس‌های نوری را ایجاد کرد. اخیراً (تا تاریخ ۲۰۰۸ مواد NIM لایه ای «شبکه ماهی» ساخته شده از سیم‌های سیلیکونی و نقره ای در فیبرهای نوری ادغام شده‌اند تا عناصر نوری فعال ایجاد کنند. 
 گذردهی منفی ε < 0 قبلاً در فلزات برای فرکانس‌هایی تا ، قبل از اولین متاماده، کشف و محقق شده بود. دو برای دستیابی به مقدار منفی برای . اول، ساختن ماده ای است که می‌تواند نفوذپذیری منفی μ < 0 ایجاد کند. دوم، مقادیر منفی هم برای گذردهی و هم نفوذپذیری باید به‌طور همزمان در یک محدوده مشترک از فرکانس‌ها رخ دهند. 
 بنابراین، برای اولین متاماده، مهره‌ها و پیچ‌ها یک تشدید کننده حلقه تقسیم الکترومغناطیسی با یک پست رسانا (الکتریکی) هستند. اینها به گونه ای طراحی شده‌اند که در فرکانس‌های تعیین شده برای دستیابی به مقادیر مورد نظر طنین انداز شوند. با نگاهی به آرایش حلقه شکاف، مرتبط از SRR . این رفتار دوقطبی قابل توجه است زیرا به این معنی است که از طبیعت تقلید می‌کند، اما در مقیاس بسیار بزرگتر، مانند این مورد در ۲٫۵ . اتم‌ها در مقیاس وجود دارند.
 شکاف‌ها در حلقه‌ها یک ایجاد می‌کنند که در آن سلول واحد SRR می‌تواند در از حلقه اگر حلقه‌ها بسته بودند، یک مرز نیم طول موج به صورت به عنوان یک نیاز برای تحمیل می‌شود. 
 شکاف در حلقه دوم بر خلاف شکاف در حلقه اول است. آنجا برای تولید یک بزرگ است که در شکاف کوچک رخ می‌دهد. این ظرفیت به‌طور قابل ملاحظه ای فرکانس تشدید را در حالی که متمرکز می‌کند کاهش می‌دهد. SRR فردی که در سمت راست نشان داده شده‌است دارای فرکانس تشدید و منحنی رزونانس، درج شده در نمودار، نیز نشان داده شده‌است. تلفات تشعشعی ناشی از و کم است، زیرا ابعاد واحد بسیار کوچکتر از تابشی است. 
 هنگامی که این واحدها یا سلول‌ها در یک آرایش دوره ای ترکیب می‌شوند، بین تشدید کننده‌ها تقویت می‌شود و یک . خواص منحصر به فرد در مقایسه با مواد معمولی یا معمولی شروع به ظهور می‌کنند. برای یک چیز، این اتصال قوی دوره یک ماده، که در حال حاضر که قابلیت نفوذ پذیری مغناطیسی مؤثر μ در پاسخ به ایجاد میدان مغناطیسی است. 
 با ترسیم نمودار عمومی، یک ناحیه از صفر تا لبه باند پایینی رخ می‌دهد و به دنبال آن یک شکاف، و سپس یک بالا رخ می‌دهد. وجود شکاف معنی باندی از فرکانس است که μ < 0 رخ می‌دهد. ( )
 علاوه بر این، هنگامی که سیم‌ها به بین حلقه‌های تقسیم در قبلی منحنی‌های پراکندگی حلقه تقسیم می‌شود. اینکه این باند عبور در یک منطقه قبلاً ممنوعه رخ می‌دهد نشان می‌دهد که ε منفی برای این ناحیه با μ منفی ترکیب شده‌است تا امکان انتشار را فراهم کند، که با پیش‌بینی‌های نظری مطابقت دارد. از نظر ریاضی، رابطه پراکندگی منجر به باندی با منفی در همه جا، و پهنای باندی مستقل از ، در شرایط اعلام شده می‌شود. 
 و آزمایش ریاضی هر دو نشان داده‌اند که عناصر رسانا با آرایه دوره‌ای (طبیعت غیر مغناطیسی) عمدتاً به پاسخ می‌دهند. نتیجه یک متوسط مؤثر و μ منفی روی یک باند فرکانس است. نفوذپذیری به عنوان منطقه ای از نوار ممنوعه، جایی که شکاف در انتشار رخ داده‌است - از یک بخش محدود از مواد تأیید شد. این با یک ماده گذردهی منفی، ε < 0 ترکیب شد تا یک محیط «چپ دست» را تشکیل دهد، که یک نوار انتشار با سرعت گروه منفی را تشکیل داد که قبلاً فقط تضعیف وجود داشت. این پیش‌بینی‌ها را تأیید کرد. علاوه بر این، کار بعدی مشخص کرد که اولین دارای طیفی از فرکانس‌ها بود که ضریب شکست برای یک جهت منفی پیش‌بینی می‌شد. سایر پیش‌بینی‌شده قرار بود در تحقیقات دیگری بررسی شوند. 
 از نتیجه‌گیری در بخش فوق می‌توان یک ماده چپ دست (LHM) تعریف کرد. این ماده ای است که مقادیر منفی همزمان برای گذردهی، ε و نفوذپذیری μ را در یک ناحیه فرکانس همپوشانی نشان می‌دهد. از آنجایی که مقادیر از تأثیرات سیستم محیط مرکب به عنوان یک کل مشتق می‌شوند، این مقادیر به عنوان گذردهی مؤثر، ε eff، و نفوذپذیری مؤثر، μ eff تعریف می‌شوند. سپس مقادیر واقعی برای نشان دادن مقدار ضریب شکست منفی و بردارهای موج مشتق می‌شوند. این بدان معناست که در عمل برای یک محیط معین که برای انتقال تابش الکترومغناطیسی مانند مایکروویو، فرکانس‌های مادون قرمز یا نور مرئی استفاده می‌شود، تلفات رخ می‌دهد. در این مثال، مقادیر واقعی دامنه یا شدت یک موج ارسالی را نسبت به یک موج فرودی توصیف می‌کنند، در حالی که مقادیر تلفات ناچیز را نادیده می‌گیرند. 
 در مقاطع فوق ابتدا ساخته شده با ساخته شد که دارای یک جهت و . به عبارت دیگر، این سازه انتشار چپ دست را در یک بعد به نمایش گذاشت. این در رابطه با کار اصلی Veselago در ۳۳ سال قبل (۱۹۶۷) مورد بحث قرار گرفت. او پیش‌بینی کرد که ذاتی به مواد، که آشکار مقادیر منفی مؤثر و ، انواع مختلفی از معکوس . از این رو، همان‌طور که انتظار می‌رفت، نیاز اساسی به LHMهای با ابعاد بالاتر برای تأیید نظریه Veselago وجود داشت. این تأیید شامل معکوس کردن (شاخص شکست)، همراه با سایر پدیده‌های معکوس می‌شود.
 در اوایل سال ۲۰۰۱ وجود یک سازه با ابعاد بالاتر گزارش شد. این دو بعدی بود و با آزمایش و تأیید عددی نشان داده شد. این یک LHM بود، یک کامپوزیت ساخته شده از نوارهای سیمی که در پشت تشدید کننده‌های حلقه شکاف (SRRs) در یک پیکربندی دوره ای نصب شده بودند. این برای هدف صریح مناسب بودن برای آزمایش‌های بیشتر برای ایجاد اثرات پیش‌بینی‌شده توسط Veselago ایجاد شد. 
 یک کار نظری که در سال ۱۹۶۷ توسط فیزیکدان شوروی ویکتور وسلاگو منتشر شد نشان داد که ضریب شکست با مقادیر منفی امکان‌پذیر است و این امر قوانین فیزیک را نقض نمی‌کند. همان‌طور که قبلاً (در بالا) بحث شد، اولین دارای طیفی از فرکانس‌ها بود که ضریب شکست برای یک جهت منفی پیش‌بینی می‌شد. در ماه مه ۲۰۰۰ گزارش شد. 
 در سال ۲۰۰۱، تیمی از منشوری متشکل از فرامواد (فرامواد با شاخص منفی) ساختند تا ضریب شکست منفی را آزمایش کنند. این آزمایش از یک موجبر برای کمک به انتقال فرکانس مناسب و جداسازی مواد استفاده کرد. این آزمایش به هدف خود رسید زیرا با موفقیت ضریب شکست منفی را تأیید کرد. 
 نمایش تجربی ضریب شکست منفی با نمایش دیگری، در سال ۲۰۰۳، از معکوس شدن قانون اسنل یا شکست معکوس دنبال شد. اما در این آزمایش ضریب شکست منفی مواد در فضای آزاد از ۱۲٫۶ تا ۱۳٫۲ است. گیگاهرتز اگرچه محدوده فرکانس تابشی تقریباً یکسان است، یک تمایز قابل توجه این است که این آزمایش در فضای آزاد به جای استفاده از موجبرها انجام می‌شود. 
 علاوه بر صحت انکسار منفی، جریان قدرت یک موج منتقل شده از طریق یک ماده چپ دست پراکنده محاسبه و با یک ماده راست دست پراکنده مقایسه شد. انتقال یک میدان برخوردی، متشکل از فرکانس‌های بسیاری، از یک ماده غیر پراکنده همسانگرد به یک محیط پراکنده همسانگرد استفاده می‌شود. جهت جریان توان برای هر دو رسانه غیر پراکنده و پراکنده توسط میانگین زمانی تعیین می‌شود. با محاسبه صریح بردار Poynting در LHM نشان داده شد که شکست منفی برای سیگنال‌های فرکانس چندگانه امکان‌پذیر است. 
 در یک صفحه از مواد معمولی با یک معمولی - یک ماده راست دست (RHM) - به دور از منبع منتقل می‌شود. در NIM جبهه موج به سمت منبع حرکت می‌کند. با این حال، مقدار و جهت جریان انرژی اساساً در مواد معمولی و NIM یکسان است. از آنجایی که جریان انرژی در هر دو ماده (رسانه) یکسان است، امپدانس NIM با RHM مطابقت دارد؛ بنابراین، علامت امپدانس ذاتی هنوز در یک NIM مثبت است.
 برخورد نور بر روی یک ماده چپ دست یا NIM به همان سمت پرتو فرودی خم می‌شود و برای اینکه قانون اسنل ثابت بماند، زاویه شکست باید منفی باشد. در یک محیط فراماده غیرفعال، این یک بخش واقعی و خیالی منفی از ضریب شکست را تعیین می‌کند. 
 در سال ۱۹۶۸ مقاله ویکتور وزلاگو نشان داد که جهت مخالف EM و جریان انرژی از مشتق شده‌است. در معمولی، معادله کرل برای یک «قانون دست راست» را برای جهت‌های میدان الکتریکی ، القای مغناطیسی و انتشار موج نشان می‌دهد که در جهت است. با این حال، جهت جریان انرژی تشکیل شده توسط E × H فقط زمانی سمت راست است که . این بدان معناست که وقتی نفوذپذیری کمتر از صفر است، مثلاً ، معکوس می‌شود (با k تعیین می‌شود)، و برخلاف جهت جریان انرژی است. علاوه بر این، روابط بردارهای , و یک سیستم « - و این Veselago بود که اصطلاح «چپ دست» (LH) را ابداع کرد که امروزه به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد (۲۰۱۱). او ادعا کرد که یک ماده LH دارای ضریب شکست منفی است و به عنوان مرکز استدلال خود تکیه کرد. 
 پس از ۳۰ سال خلأ، زمانی که مواد LH در نهایت نشان داده شدند، می‌توان گفت که تعیین ضریب شکست منفی منحصر به سیستم‌های LH است. حتی زمانی که با مقایسه می‌شود. کریستال‌های فوتونیک، مانند بسیاری از سیستم‌های شناخته شده دیگر، می‌توانند رفتار انتشار غیرعادی مانند معکوس شدن سرعت‌های فاز و گروه از خود نشان دهند. اما، انکسار منفی در این سیستم‌ها رخ نمی‌دهد، و هنوز در بلورهای فوتونیک واقع‌بینانه نیست. 
 ضریب شکست منفی در محدوده نوری برای اولین بار در سال ۲۰۰۵ توسط و همکاران نشان داده شد. (در طول موج مخابراتی λ = ۱٫۵ میکرومتر) و توسط بروک و همکاران. (در λ = ۲ میکرومتر) تقریباً در همان زمان. 
 در سال ۲۰۰۶، یک تیم Caltech به رهبری Lezec, Dionne و Atwater به شکست منفی در رژیم طیفی مرئی دست یافتند. 
 علاوه بر مقادیر معکوس برای ، Veselago وقوع معکوس (که به سادگی به عنوان CR نیز شناخته می‌شود) را در یک محیط چپ پیش‌بینی کرد. در سال ۱۹۳۴ کشف کرد که زمانی رخ می‌دهد که انواع خاصی از محیط‌ها توسط پرتوهای الکترونی با حرکت سریع بمباران می‌شوند. در سال ۱۹۳۷، نظریه ای که پیرامون CR ایجاد شد، بیان کرد که وقتی ذرات باردار، مانند الکترون‌ها، در یک محیط با سرعتی بیشتر از سرعت نور در محیط حرکت کنند، تنها در این صورت CR تابش می‌کند. همان‌طور که CR رخ می‌دهد، تابش الکترومغناطیسی به شکل مخروطی ساطع می‌شود و در جهت رو به جلو باد می‌کند.
 CR و نظریه ۱۹۳۷ منجر به مجموعه وسیعی از کاربردها در فیزیک انرژی بالا شده‌است. یک برنامه قابل توجه شمارنده‌های Cherenkov هستند. اینها برای تعیین خواص مختلف یک ذره باردار مانند سرعت، بار، جهت حرکت و انرژی استفاده می‌شوند. این ویژگی‌ها در شناسایی ذرات مختلف مهم هستند. به عنوان مثال، شمارنده‌ها در کشف پادپروتون و مزون J/ψ استفاده شدند. در کشف مزون J/ψ از شش شمارنده بزرگ چرنکوف استفاده شد.
 اثبات تجربی تابش معکوس چرنکوف دشوار بوده‌است. 
 کار تئوری، همراه با ، در اوایل دهه ۲۰۰۰ بر روی توانایی‌های دال‌های DNG برای . تحقیقات با پیشنهاد پندری " " آغاز شد. تحقیقات متعددی که به دنبال پندری انجام شد به این نتیجه رسیدند که "عدسی کامل" از نظر تئوری ممکن است اما غیرعملی است. یک جهت در تمرکز زیر موج با استفاده از فرامواد با شاخص منفی انجام شد، اما بر اساس پیشرفت‌هایی برای تصویربرداری با پلاسمون‌های سطحی. در جهتی دیگر، محققان دال‌های NIM را بررسی کردند. 
 وجود مواد انکسار منفی می‌تواند منجر به تغییر در برای مورد = ۱ شود. تغییر از یک ضریب شکست معمولی به یک مقدار منفی نتایج نادرستی برای محاسبات معمولی می‌دهد، زیرا برخی از خواص و اثرات تغییر کرده‌اند. وقتی مقادیری غیر از ۱ داشته باشد، این بر ، ، ، و تأثیر می‌گذارد.
 ضریب شکست برای علم اپتیک پایه است. تغییر ضریب شکست به یک مقدار منفی ممکن است دلیلی برای بازنگری یا بازنگری در تفسیر برخی هنجارها یا قوانین اساسی باشد . برای علم اپتیک پایه است. تغییر ضریب شکست به یک مقدار منفی ممکن است دلیلی برای بازنگری یا بازنگری در تفسیر برخی یا باشد.
 اولین اختراع ایالات متحده که برای یک فراماده ساخته شده اعطا شده‌است، با عنوان «مدیای ترکیبی چپ دست» است. مخترعان فهرست شده عبارتند از ، ، ، . شلبی.
 این اختراع به گذردهی منفی و نفوذپذیری همزمان روی یک باند فرکانس مشترک دست می‌یابد. این ماده می‌تواند رسانه‌هایی را که قبلاً مرکب یا پیوسته هستند، ادغام کند، اما گذردهی و نفوذپذیری منفی را در همان طیف فرکانس‌ها ایجاد می‌کند. انواع مختلف پیوسته یا کامپوزیت ممکن است در صورت ترکیب برای اثر مورد نظر مناسب تلقی شوند. با این حال، گنجاندن یک آرایه دوره ای از عناصر رسانا ترجیح داده می‌شود. در بیشتر از اندازه عنصر و فاصله شبکه پراکنده می‌کند. سپس آرایه به عنوان یک رسانه مؤثر در نظر گرفته می‌شود. 
 انتشار یک پالس نور گاوسی از طریق یک محیط پراکندگی غیرعادی. با این حال سرعت انتقال اطلاعات همیشه به محدود می‌شود. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ین مقاله حاوی مطالب دامنه عمومی از وب‌سایت‌ها یا اسناد است. -
{"title": "پیش‌نویس:فراماده با شاخص منفی", "link": "https://fa.wikipedia.org//w/index.php?title=%D9%BE%DB%8C%D8%B4%E2%80%8C%D9%86%D9%88%DB%8C%D8%B3:%D9%81%D8%B1%D8%A7%D9%85%D8%A7%D8%AF%D9%87_%D8%A8%D8%A7_%D8%B4%D8%A7%D8%AE%D8%B5_%D9%85%D9%86%D9%81%DB%8C&oldid=34012251", "language": "fa"}