Siêu vật liệu MMs thường là vật liệu nhân tạo cho phép chúng ta quan sát những tính chất vật lý kỳ lạ không xuất hiện trong những vật liệu tồn tại sẵn có trong tự nhiên. Do đó, từ thí nghiệm đầu tiên chứng tỏ sự tồn tại của siêu vật liệu đã mở ra một kỉ nguyên mới trong lĩnh vực khoa học vật liệu hiện đại.
Cho đến nay, một số phòng thí nghiệm trên thế giới đã chế tạo thành công vật liệu có chiết suất âm hoạt động ở những dải tần số khác nhau từ GHz tới THz, thậm chí hoạt động ở vùng tần số cao hơn. Để thu được vật liệu có chiết suất âm, hầu hết các nhóm nghiên cứu này đều sử dụng cấu trúc vòng cộng hưởng từ có rãnh (split-ring resonator, SRR), cung cấp độ từ thẩm âm0 kết hợp với môi trường có độ điện thẩm âm 0. Để thu được vật liệu MMs có 0, các nhà nghiên cứu thường sử dụng cấu trúc truyền thống gồm các dây kim loại được sắp xếp một cách tuần hoàn. Ở tần số nhỏ hơn tần số plasma khi đó ta thu được 0. Cấu trúc vật liệu có 0này đơn giản trong chế tạo và được áp dụng một cách rộng rãi và phổ biến trong việc chế tạo vật liệu có chiết suất âm ( 0 kết hợp với vật liệu MMs có µ < 0).
Tuy nhiên, để tạo ra vật liệu có 0 ở tần số cao, đây vẫn đang là chiến lược của các nhà nghiên cứu vì nó chỉ xảy ra trong khoảng tần số rất hẹp và phụ thuộc vào phân cực của sóng điện từ. Hơn thế nữa, để tạo ra cộng hưởng từ có 0 đối với cấu trúc SRR, một trong những điều kiện quan trọng là véc tơ từ trường H
phải vuông góc với mặt phẳng của SRR (mặt phẳng mẫu). Do vậy, mẫu chế tạo đòi hỏi phải là đa lớp để có thể bao phủ được toàn bộ chùm ánh sáng tới. Đây là một trong những hạn chế của cấu trúc SRR, đặc biệt là khi chế tạo vật liệu LHM hoạt động ở vùng tần số quang học khi xem xét tới khả năng công nghệ na nô hiện nay.
Với mục đích lựa chọn tìm ra cấu trúc tối ưu nhất để tạo ra môi trường có 0 một cách đơn giản và thuận lợi, ngoài cấu trúc SRR, một số cấu trúc cộng hưởng từ khác đã được đề xuất như các cấu trúc biển đổi từ SRR (hình 2.1), cấu trúc có hình chữ S, chữ Ω, chữ , sau đó là cấu trúc cặp dây bị cắt (hình 2.2).
Vì cấu trúc cặp dây bị cắt có ưu điểm là đơn giản trong chế tạo và thuận lợi khi đo đạc, đặc biệt là có thể sinh ra cộng hưởng từ rất mạnh ngay cả khi sử dụng đơn lớp. Do vậy cấu trúc cặp dây bị cắt đang là một trong những cấu trúc được quan tâm nhiều nhất. Đây cũng là cấu trúc mà luận văn lựa chọn để nghiên cứu và khảo sát. Cấu trúc của cặp dây bị cắt gồm 3 lớp: hai lớp kim loại ở hai bên và lớp điện môi ở giữa như được mô tả trên hình