超材料研究及在国防领域的应用前景

摘要

超材料一词来源于其英文名称Metamaterial,又被译为特异材料,是21世纪物理学领域出现的一个新的学术词汇,其定义是"具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料".比如属于超材料的左手材料(负折射率材料)同光波相互作用的方式与自然材料迥然不同.因为超材料的物性由人工结构决定而不是由材料本征特性所决定,所以超材料的诞生为材料界引入一个全新的设计理念,以往是自然界有何种材料,就能制造出何种物件,而超材料完全是逆向设计,即针对电磁波的应用需求制造出相应功能的材料.超材料的目标是利用人造构成要素替代原子及分子、以类似结晶的结构规律来形成新的传输介质.近年来超材料的研究范围主要有:左手材料、光子晶体、频率选择表面等.