首页 >
超材料
✍ dations ◷ 2025-04-02 10:33:53 #超材料
超材料(英文:Metamaterial), 拉丁语词根“meta-”表示“超出、另类”等含义。指的是一类具有特殊性质的人造材料,这些材料是自然界没有的。它们拥有一些特别的性质,比如让光、电磁波改变它们的通常性质,而这样的效果是传统材料无法实现的。超材料的成分上没有什么特别之处,它们的奇特性质源于其精密的几何结构以及尺寸大小。其中的微结构,大小尺度小于它作用的波长,因此得以对波施加影响
。
对于超材料的初步研究是负折射率超材料
。超材料的奇异性质使它具有广泛的应用前景,从高接收率天线,到雷达反射罩甚至是地震预警。
超材料是一个跨学科的课题,囊括电子工程、凝聚态物理、微波、光电子学、经典光学、材料科学、半导体科学以及纳米科技等等。典型的超材料有仿生超材料、生物超材料、智能超材料、软性材料、记忆材料、数字超材料、纳米复合材料、高效防冰材料、自我修复材料、热电材料、辐射制冷超材料、隔音超材料、声电复合超材料、磁光效应材料、左手材料、光子晶体、量子点、电磁晶体、负曲率光纤、超磁性材料、金属水、离子液体、液态金属、无声金属、磁性液体、钙钛矿、光操纵材料、电磁隐身超材料、零折射率超材料、负折射率材料、声学超材料、力学结构超材料、弹性超材料、无耗能电子材料、人造介质材料、频率选择表面、人工磁导体、非正定介质材料、负热膨胀超材料、可重构超表面、复合超表面、时变超表面、双曲超材料、梯度超材料、超疏水材料、莫尔手性超材料、活化太赫兹超材料、隐身材料(红外隐身材料、雷达隐身材料、可见光隐身材料、声隐身材料、激光隐身材料)、柔性雷达吸波超材料、自修复防腐材料、基于传输线结构的超材料、等离子结构的超材料、双负(负等效质量密度、负等效弹性模量)弹性超材料等等。超材料可以有一个负的介电常数和磁导率负。如果两者都为负,则折射率为负。当折射率为负值,这是可能的电磁场在微波频率的传播。超材料是在二战后和微波工程中的人造介质一同发展起来的,但是其萌芽可追溯到19世纪末期人们对控制电磁波的渴望。超材料解释的基础在于其等效的介电常数和磁导率,这就是一种本构关系。遗憾的是,这些材料对于不同形式的入射波会有不同的响应,而相关的研究应该归功于一个叫做频率选择表面的技术(frequency selective surface),这个技术是有已故的美国学者B.A.Munk和其研究伙伴创立的。Smith 原本是研究光子晶体的,他们在计算光子晶体的性质的时候运用了一般材料具有本构关系的特性;但是如果你用场的理论来解释的话,原本就比本构关系要严谨很多,也就是运用周期矩量法(Periodic moments method),更能解释周期结构的电磁学特性,并且能够顾很快的应用到其设计中去。周期排列的结构可以看成是一个线性的系统,在一个周期信号的激励下,需要一定的时间才能达到其相应的稳态,这点却很少有人考虑。传统材料的分子原子结构非常的小,在一般的微波辐射之下,很快就达到了稳态,我们所谓的本构关系才具有相应的意义。然而,无论是所谓的超材料,还是频率选择表面,几乎所有相关的研究都在避免这个问题。
相关
- 北京协和医院坐标:39°54′50″N 116°22′05″E / 39.913923°N 116.368138°E / 39.913923; 116.368138北京协和医院(英语:Peking Union Medical College Hospital)是一所位于中国北京市东
- 开福区开福区为湖南省长沙市辖区,位于长沙城区中东部,成立于1996年7月10日。辖境北与望城区接壤,东与长沙县为邻,南部与芙蓉区和天心区为界,西面隔湘江与望城区和岳麓区相望。辖域总面
- 透克氏症透克氏症(Turcot syndrome),是一种显性遗传的遗传性疾病,主要是具有家族遗传性大肠息肉症的患者并发中枢神经系统的肿瘤的发生,通常表现为神经胶质瘤。最早的病例是由加拿大外科
- 北里大学北里大学(日语:北里大学/きたさとだいがく Kitasato daigaku;英语译名:Kitasato University),是本部位在东京都港区的小型私立大学,1962年设校,简称北里、北里大,该大学专攻医学及生
- 乔托乔托·迪·邦多纳(Giotto di Bondone,约1267年-1337年1月8日),意大利画家与建筑师,被认为是意大利文艺复兴时期的开创者,被誉为“欧洲绘画之父”、"西方绘画之父"。在英文称呼就如
- 万年青Orontium japonicum ThunbergRohdea esquirolii H. LéveilléRohdea sinensis H. Léveillé万年青(学名:Rohdea japonica)是万年青属下的一种,是多年生常绿草本植物,又名蒀、千
- 蛮南蛮,原是上古三代王朝或中原一带的人对南部一些部落的称呼。由九州境内各部落演变而来的汉族,继承这种称呼,用来代指南方非汉的外族,在中国中心主义的天下观中,西戎和东夷、北狄
- 富兰克林奖章富兰克林奖章是美国宾夕法尼亚州费城富兰克林研究所于1915年至1997年间颁发的奖项。塞缪尔·因萨尔于1914年设立了这一奖项。富兰克林奖章是富兰克林研究所最知名的奖项之一
- 郡委会都会与非都会郡(Metropolitan and non-metropolitan counties)是英格兰四种行政区划层级的其中一级,为特定地方政府的管辖区域。此层级依当前的立法状态而有多种不同的区划型态
- 社交疏远社交疏远,也称为社交距离或保持社交距离,是一种意图阻止传染病传播或降低其速度的非药物性感染控制(英语:infection control)措施,其目的为减少感染者和未感染者之间的接触,并借此