Terahertz metamalzeme
Terahertz alanındaki zorluklar > Manyetik alan etkileşmesi

Yukarıda kısaca özetlenmiş olsa da, doğal olarak oluşan malzemelerin örnek verecek olursak bilinen mercekler ve cam prizmaları ışığın manyetik alanıyla önemli bir ölçüde etkileşime girmesi engellenmiştir. En önemli etkileşim olan elektriksel geçirgenlik ise elektrik alanla birlikte oluşmaktadır. Doğal malzemeler içinde, herhangi bir işe yarar etkileşim gigahertz menzilinde olan bir frekansı gitgide azaltmaktadır. Elektriksel alanla olan etkileşimle kıyaslayacak olursak, manyetik bileşen terahertz, infrared ve görünür ışık menzillerinde belirsizdir. Bu yüzden, mikrodalga frekanslarında oluşan pratiksel metamalzemeler sayesinde gözle görünür bir gelişme gerçekleşmiş oldu çünkü ilk bilinen elementlerin metamalzemeleri kavrama ve indükleyici cevaplar manyetik bileşeni orantılı bir biçimde elektriksel eşleşme ve indükleyici olarak örneklendirmiştir. Yapay manyetizmanın varoluşunun bu örneklendirilmesi önceden terahertz ve infrared elektromanyetik dalgalara veya ışıklara uygulanmışlardı. Terahertz ve infrared alanının içinden doğada daha önce hiçbir şekilde bulunmadığının sonucu çıkarılabilir.
Buna ek olarak, her aşamada yapaysal olarak üretilen metamalzeme ve yapı fazı ışığın veya terahertz elektromanyetik dalganın nasıl seçileceğine dair malzemede ve ulaşımda nasıl yol alacağını göstermektedir. Bu derecede bir seçim bilinen malzemelerle mümkün olmamaktadır. Burada oluşan kontrol elektriksel manyetik birleşmeden türemektedir ve uzunluğu elektromanyetik dalgalardan kısa olan gelişmemiş elementlerin toplanmış metamalzemelere olan bir karşılığıdır.
Işığın içinde bulundurduğu elektromanyetik radyasyon etki ettiği maddeye enerji ve momentum taşımaktadır. Radyasyon ve malzeme birlikte yaşayan iki türdür. Radyasyon malzemenin üstünde basit bir şekilde etki göstermez ya da maddenin üstünde bir role sahip değildir fakat radyasyon malzemeyle sürekli bir etkileşim halindedir.
Herhangi bir maddenin manyetik etkileşimi veya indüklenmiş birleşmesi, geçirgenliğe kolaylıkla nakledilebilir. Doğal hallerle oluşturulabilen malzemelerin geçirgenliği pozitif bir değere sahiptir. Metamalzemelerin eşsiz yeteneği geçirgenlik değerlerini sıfırdan daha küçük bir negatif sayıya taşımaktır ve buna doğada erişmesi mümkün değildir. Negatif geçirgenlik ilk olarak mikrodalga frekanslarında ilk metamalzemelerle gerçekleştirilmiştir. Birkaç yıl sonra, negatif geçirgenlik terahertz bölgesinde örneklendirilmiştir.
Manyetiksel olarak eşlenebilen malzemeler özel olarak terahertz veya optiksel frekanslarda nadirdir.
Doğal yollarla elde edilen bazı manyetik malzemelerle alakalı olarak yayınlanmış bir araştırmaya göre bu malzemeler mikrodalga eşiğinin üstündeki frekansların isteğini karşılamaktadırlar ama bu karşılık pek güçlü bir karşılık değildir vedar bir frekansa sınırlandırılmışlardır. Bu eksiklik terahertz cihazlarda kullanım kolaylığı sağlamaktadırlar. Manyetizmadaki gerçeklik hakkında söylenenlere göre terahertz ve daha yüksek frekanslarda ciddi bir derecede terahertz optiğini ve onun uygulamalarını etkilemektedir.
Bu manyetik eşlemeyi atomik seviyede yerine getirmek zorundadır. Bu eksiklik metamalzemeleri atomik eşleme yöntemini kullanarak atomdan daha yüksek bir skalada üstesinden gelmektedir.