【摘要】电磁超材料因为具备自然界中天然材料所不具备的特殊性质，已经逐渐发展成为一个新兴的、多学科领域交叉的研究内容，关于超材料的理论研究和实验表征都已经成为近年来各国研究学者探究的热点之一。在过去的研究中，超材料的人工磁性和负折射率性质已经被证明是有别于天然界自然材料的两种特殊行为类型，在不断拓展科学研究的视野后，研究表明可以通过调节各种层次的有序结构从而实现对电磁物理量的控制，电磁超材料被发现呈 […]

【摘要】在光学和声学领域中，吸收与散射一直是研究的热点。在光学中人们已经提出了用相干完美吸收体的方法吸收电磁波。相干完美吸收是相干光在吸收体内发生干涉效应的过程，也是产生激光的一个逆过程。这种吸收体完美地吸收掉所有入射的光波。由于相干完美吸收体对材料的电磁参数要求很高，特定的材料才能制备出相干完美吸收体。相干完美吸收体只能实现单一频率的吸收。最近，人们提出了一种人工复合材料——超材料。从理论上讲， […]

【摘要】变换光学是通过坐标变换来达到任意控制光路的学科，通过坐标变换可以计算出需要达到这种调控的材料的电磁参数。这些材料的电磁参数通常很极端：各项异性、连续变化或是含有极限值，这就是超材料。超材料是超越自然材料属性的一种人造结构材料，通常拥有自然材料所不具有的电磁性质，或者特殊折射率分布的特殊材料属性，超材料不仅存在于理论，实验室也存在超材料器件，超材料通常由亚波长的人造结构：如金属线网结构，开口 […]

【摘要】由于新兴产业的共性要求：微型化和集成化，亚波长结构器件越来越受到人们的广泛关注。当器件的尺寸缩小到亚波长量级时，就会出现很多宏观条件下没有的新特性和新现象。利用这些亚波长结构的新特性，可以设计出新型的电磁波器件。本文利用时域有限差分法和有限元算法分别对亚波长结构器件在太阳光波段(400nm-1100nm)和微波频段(5GHz-15GHz)的吸收特性及应用进行了详细的研究，并根据研究结果提出 […]

【摘要】射频识别(RadioFrequencyIdentification,RFID)技术是一种新兴的短距离无线通信技术，其利用射频通信实现非接触式的自动识别技术。此技术利用读写器上的天线和标签进行通信，也就是读写器通过射频信号给标签提供能量并激活标签，标签工作后将其储存的信息返还给读写器，读写器再将读取到的标签信息送给控制系统，控制系统根据具体应用场合进行一系列数据的处理、储存以及管理。正因为超 […]

【摘要】太赫兹(terahertz,THz)作为一种宝贵的电磁资源,近年来得到了国内外广泛的关注。由于天然材料很难对太赫兹波段发生电磁响应,因而相较于太赫兹源和太赫兹探测技术的发展,操控太赫兹波的技术显得进展缓慢。而亚波长金属周期阵列结构的应用使得对太赫兹波的操控成为了可能,并将促进太赫兹通信的发展。对电磁波透射强度和相位的调制被视为超材料最重要的特性之一,并且其尺寸和结构可变,因而可以在不同电磁 […]

【摘要】近年来，随着人类对电磁理论以及工程技术的深入研究，对电磁波与复杂电磁材料的相互作用机理不断探索，以超材料为代表的人工合成的复杂色散媒质，以及以高超声速等离子体鞘套、电离层等为代表的自然界中的复杂色散媒质的电磁散射特性得到了人们广泛地关注。等离子体鞘套与飞行器组合体目标的电磁散射问题以及超材料在RCS缩减方面巨大的应用潜力引起了国内外科研人员极大的兴趣。本文以色散介质FDTD算法为基础，通过 […]

【摘要】拓扑绝缘体和拓扑超导体等拓扑材料是当今凝聚态物理最热门的课题之一。拓扑绝缘体的体态是有绝缘能隙的,边缘态或表面态是无能隙的。拓扑超导体的体态是有超导能隙的,表面态是无能隙的,在拓扑超导体的表面或涡旋上支持Majorana费米子。由于这些迷人和奇异的特性,在拓扑材料和其他材料界面上会出现许多有趣的现象,这也是本论文研究的课题。本论文主要包括以下四章内容。在第一章,我们介绍拓扑材料的基本概念和 […]

【摘要】<正>武汉大学电子信息学院副教授郑国兴等提出一种新颖的反射式金纳米天线阵列方案,并成功应用于激光全息领域。相关研究以在线头条登载于《自然—纳米技术》,同时该刊物新闻与观察栏目对这一研究也进行了重要评述。超颖表面材料是一种在衬底表面加工出的超薄金属微纳结构材料,与电磁波相互作用时常表现出一些超常特性,一直以来广受学界关注,因受技术限制,一直停滞于学术概念层面。郑国兴与伯明翰 【作 […]