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電磁超構表面

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電磁超構表面(Electromagnetic metasurface), 閣稱超表面,指一種厚度淑昭波長的人工層狀材料。根據面內的結構形式,超表面會當分做兩種:一款有橫向亞波長的微細結構,一款為齊勻膜層。超表面會當實現對電磁波相位、極化方式、傳播模式等等的特性的靈活有效調控。

歷史

佇電磁學當中,對界面的研究具真久長的歷史。上典型的表現形式即 E 和 H 的切向分界面上連紲。

一九空二年,發現矣 Wood 異常,其實即光波佇亞波長金屬光柵表面通過界面效應轉化做表面電漿體(SPP)。 仝年,發現金屬薄膜會當看做一種邊界條件,佇咧薄膜雙爿 E 的切向分量連紲,猶毋過 H 的切向分量袂閣連紲。

二空空空年,Pendry 提出利用奈米金屬膜層實現完美透鏡。這類膜層可認為是一種超構表面。

二空空五年,研究者提出了平面的電漿超表面,會當共曲面傳統透鏡變做平面,實現聚焦功能。二空空八年,表面電漿體超表面被用來實現波束偏折。

二空一一年,哈佛大學提出 V 形天線結構實現相位控制,對倒實現反常電磁波透射佮反射。


應用

通過超表面會當實現負折射、負反射、極化旋轉、聚集起來像、複雜波束、傳播波向表面波轉化等新穎物理效應。超表面豐富獨特的物理特性佮其對電磁波的靈活調控能力使其在掩身技術、天線技術、微波佮太赫茲器件、光電子器件等等誠濟領域有重要的應用前景。


其他