Nhờ sự phát triển nhanh chóng của công nghệ trong lĩnh vực tin học, việc tính toán và mô phỏng sự tương tác giữa sóng điện từ và vật liệu có cấu trúc phức tạp trở nên đơn giản và chính xác hơn. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu dự đoán, phân tích các tính chất của vật liệu và các hiện tượng vật lý một cách chính xác. Mô phỏng thực sự là một công cụ đắc lực, giúp các nhà khoa học định hướng và hạn chế đáng kể các sai sót khi tiến hành quá trình thực nghiệm. Đối với lĩnh vực vật liệu điện từ nói chung cũng như lĩnh vực nghiên cứu siêu vật liệu MM nói riêng, các nhà khoa học thường chia làm hai xu hướng. Một số các nhà nghiên cứu tự xây dựng các chương trình để mô phỏng. Cách làm này có ưu điểm là chủ động và dễ dàng kiểm soát các thông số đưa vào trong quá trình tính toán. Mặc dù vậy, nó thường đòi hỏi trong một nhóm nghiên cứu phải có rất nhiều thành viên và am hiểu không chỉ về kiến thức vật lý mà cả các kiến thức trong lĩnh vực toán và tin học. Hiện tại các nhóm nghiên cứu vật liệu MM trên thế giới chủ yếu dựa vào hai phương pháp cơ bản để tự phát triển chương trình mô phỏng. Đó là phương pháp ma trận truyền (Transfer Matrix Method - TMM) và phương pháp đạo hàm hữu hạn trong miền thời gian (Finite Difference Time Domain - FDTD). Bên cạnh đó, các phần mềm thương mại mô phỏng sự tương tác của sóng điện từ cũng được các nhà khoa học lựa chọn vì sự đơn giản trong sử dụng cũng như có độ chính xác cao. Trong số đó thì CST Microwave Studio [44], HFSS [42] và Comsol [43] là những phần mềm phổ biến và đang được sử dụng rộng rãi nhất.
Luận văn được thực hiện chủ yếu bằng phương pháp mô phỏng với mục đích thiết kế và nghiên cứu các tính chất của siêu vật liệu MM. Phần mềm mô phỏng thương mại CST Microwave Studio được sử dụng để mô hình hóa tính chất của vật liệu. Nhờ đó, ta thu được các thông tin về các thông số tán xạ (truyền qua, phản xạ và pha của chúng) cũng như các đặc trưng về dòng và năng lượng. Cuối cùng, các thông số tán xạ thu được kết hợp với phương pháp tính toán của Chen [6] sẽ cho ta biết giá trị của các tham số điện từ hiệu dụngε,µ vàn.