科技与幻想：电磁超材料技术与应用.pdf

2013 年深圳大学城新论.名家讲座 科技与幻想：电磁超材料 技术与应用 肖淑敏 (shuminxiao@) 哈尔滨工业大学深圳研究生院 2013年10月19 日 一些有趣的科学梦想 一叶遮目 Harry Potter, Invisible Cloak Star Trek, cloaking devices Outlines 一、超材料 (metamaterials) -什么是超材料？ -超材料领域的历史与发展 二、负折射率超材料 三、超透镜 四、完美隐身 五、超构表面 六、超材料未来研究方向 光与材料的相互作用 •Microscopic EM fields (e,b) to what we are familiar with macroscopic (E,B) •Averaging over length scale larger than atomic length scale but below wavelength •Leads to electromagnetic material parameters εand μ 自然界材料 Transparent media Reflective media Eg: Vacuum, Dielectrics (ɛ 0) Eg: Metals (ɛ 0) We doun’t have materials with negative magnetic permeabilities. 人造原子 •Tailor mechanical, thermal and electromagnetic properties for interesting physics and devices •Unprecedented control over light 什么是超材料？ Conventional materials: properties Metamaterials: properties derive from their derive from their constituent atoms. constituent units. These units can be engineered as we please. 超材料的研究对象 超材料的历史 超材料的应用 Super/Hyper lens Cloaking Metamaterials Special parameter Sensing materials 超材料的迅速发展 2006年，十大科学进展 2010年十大科技发展 2003，Top Ten Scientific Breakthroughs 2008， Science Over the Last 50 Years 2006，Top Ten Scientific Breakthroughs 2010，Insights of the Decade 超材料的迅速发展