1968年，前苏联科学家VeselagoVG发现介电常数ε和磁导率μ都为负值的物质的电磁学性质与常规材料不同，还指出当平面电磁波照射在这样的媒介时，会发生反常的折射现象，不过其在自然界中并不存在，因此他的研究只是停留在理论上。1996年Pendry提出了金属线周期结构，这种结构可使介质的介电常数为负。1999年，Pendry等人又用电介质体设计了一种具有磁响应的周期性结构实现了介质磁导率的负值，进而展现了负折射率材料存在的可能性，人们对这种材料也投入了更多的兴趣。

　　2001年，加州大学SanDiego分校的Smith等物理学家根据Pendry等人的建议，首次制造出在微波波段具有负介电常数和负磁导率的物质，证明了负折射材料的存在。2002年，美国加州大学Itoh教授和加拿大多伦多大学Eleftheriades教授领导的研究组几乎同时提出一种基于周期性LC网络的实现左手材料的新方法。目前基于LC网络的左手材料的研究在理论和实验上都有很大进展。研究还表明LC左手材料在微波电路、天线等方面的应用中具有很大的优势。在2002年底，麻省理工学院孔金瓯教授也从理论上证明了“左手”材料存在的合理性，他称之为“导向介质”。2003年美国ParazzoliCG等人及Houcl等人同时分别进行了一系列成功的实验工作，样品实验的数据与模拟计算非常吻合，都晰而显着地展示出负折射现象；且在不同入射角下测量到的负折射率是一致的，完全符合Snell定律，证实了左手材料的存在。

　　材料与电磁波的相互作用主要体现在材料的 介电常数ε和磁导率μ这两个物理参数上。考虑波 在低损耗介质中传播,此时介电常数ε和磁导率μ 可以看作实数,根据ε和μ的正负取值,材料可以分为如图所示的 4 类。 在自然界中, 大部分 材料位于 1 象限,根据 Maxwell 方程,当一束平面波在位于象限Ⅰ的各向同性材料中传播时, 波矢为实数,因此波可以在这种材料中传播,波在位于第Ⅱ和Ⅳ象限的介质中传播时,波矢为 虚数,这时材料的耗散非常大,一般认为电磁波在该类介质中不能传播,因为这类材料对频率 具有截止功能。 对于位于第Ⅲ象限的材料,发现ε和μ乘积仍然为正,说明波可以在其中传播, 与Ⅰ象限材料相比,虽然波方程没有改变,但 Maxwell 旋度方程发生了改变,从而引起了电磁 波传播性质上的根本变化。

　　1.电磁学性质

　　对于平面单色波，Maxwell 方程可以化成如下简单形式