作者:郝梦真; 延凤平; 王伟; 杜雪梅; 霍红 期刊:《中国激光》 2019年第12期
设计了一种太赫兹频段偏振不敏感宽带吸波器,吸收谱半峰全宽(FWHM)为2.29 THz,吸收率在97%以上的带宽约为1.65 THz,在某些谐振频率点的吸收率可达99.9%,实现了近100%的完美吸收。该吸波器将3层结构相同但尺寸不同的周期单元堆叠,有效扩展了带宽。分析了吸收机理,讨论了不同结构参数对吸收性能的影响。仿真结果表明,该吸波器具有与偏振无关的吸收特性,可在一定的入射角度范围内保持较宽的带宽。具有偏振不敏感特性的宽带高吸收率太...
作者:高妍; 毛艳玲 期刊:《科技创新与品牌》 2015年第06期
只需一秒,即可搞定人体安全检查,避免了机场火车站等地"安全门扫描+金属探测器全身探查"的繁琐,无需身体接触,方便高效。光束一扫,即可根据织物的反应甄别肉眼和手感难以判断的天然丝绸与人造丝绸,让假冒伪劣产品无所遁形。…………正在帮助研究人员实现这些神奇应用的,是一种叫做太赫兹波的电磁波谱。
作者:董玉莹; 郝建军; 牟永飞 期刊:《西安科技大学学报》 2019年第03期
磁感应通信方式由于其传播特性不受介质电学特性影响、无多径效应、天线尺寸小等优点,非常适合在地层介质中或水下环境传输信号使用。然而其在近场衰减快的特点,也限制了传输距离。为增加通信距离,在ZhiSun超材料天线模型的基础上,提出了一种改进的小型超材料天线模型,即在螺旋线圈内部增加铁氧体棒,随后又对球形超材料壳内用弱磁材料进行了填充。用Comsol对此模型进行了仿真,并比较了大半径线圈模型、大半径铁氧体模型、小半径超...
作者:夏利福; 杨德庆 期刊:《振动工程学报》 2019年第06期
利用负泊松比超材料在减振降噪方面的优良性能,将其应用于潜艇动力设备舱舱段的结构设计。将该舱段双层壳间实肋板改为负泊松比超材料肋板,既降低因动力设备引起的振动与噪声,又能使结构重量降低。通过建立潜艇有限元模型分析水下振动及辐射噪声,调整超材料肋板的胞元板厚,对比研究不同质量约束下超材料肋板与实肋板设计的舱段外壳振动加速度级;使用耦合间接边界元方法计算了潜艇辐射声功率级及声压辐射指向性,通过与实肋板机舱段...
作者:赵亚娟; 李宝毅; 马晨; 王东红; 王富生 期刊:《材料导报》 2019年第S02期
本工作设计了一种基于超材料的小型化多频段微带滤波器。基于超材料的相位补偿原理,通过将方块型超材料单元结构加载于接地板,实现微带滤波器的小型化设计,滤波器整体尺寸仅为25 mm×25 mm(0.38λ0×0.38λ0,λ0是低频段的导波波长)。通过对四开口型谐振环(Split ring resonator,SRR)微带线馈电,获得多频段滤波器设计。测试结果表明,滤波器的谐振点为2.4 GHz、3.4 GHz和5.5 GHz,工作频带内插入损耗最大值为0.85 dB,具有小型化、多频段、...
作者:李泽; 赵芳; 王建江; 高海涛 期刊:《稀有金属材料与工程》 2019年第11期
为获得低频宽带吸波材料,采用共沉淀和原位聚合技术制备了羰基铁/CoFe2O4/PANI三元复合材料,并以此为介质层,借鉴超材料思想,设计了一种基于超材料结构的羰基铁复合吸波涂层,改善了低频吸波性能。分析了超材料的结构设计对羰基铁/CoFe2O4/PANI涂层吸波性能的影响,并对赋予超材料结构后的复合涂层的吸波机理进行了研究和讨论。通过仿真优化发现,在电阻膜方阻值为10 mΩ/□和镂空十字电阻膜图案尺寸达到最佳时,在相同厚度下赋予超材料...
作者:刘晓春; 周建江; 刘少斌; 庞晓宇; 孙世宁 期刊:《现代雷达》 2019年第09期
从宽带、低雷达散射截面天线罩的应用和发展出发,对人工电磁结构在带通滤波器应用中的两种主要形式—频率选择表面和超材料,进行了机理、特性以及差别分析,指出了带通型人工电磁结构宽带设计应关注的主要问题和发展技术途径,为基于个性认知的交融及电磁功能结构发展提供指导和参考。
作者:韩晓晓; 童元伟 期刊:《激光技术》 2020年第01期
为了实现结构简单、透射率高的双折射超表面,采用广义薄板跃迁条件分析了该超表面结构与其周围入射场、反射场和透射场的关系,并利用介质空间域的表面极化率、磁化率等描述了相应超表面的等效特性,设计出一种基于π型金属结构单元的双折射超表面。通过将具有梯度透射相位的7个单元按照顺序排列,形成具有对垂直入射x,y极化电磁波双折射性能的超表面。结果表明,在波束折射和偏振分束超表面中,损失均低于-8dB;λ/4波片中达到全透射;所设...
作者:俞伟伟; 卢玥; 彭芳; 潘晓航; 孙艳; 郝加明; 陈鑫; 戴宁 期刊:《红外与毫米波学报》 2019年第06期
亚波长人工超构材料可以实现特定波长的近完美吸收,在红外光电器件应用中能够克服传统红外材料吸收效率低、厚度较大、工作波长受限于带隙等缺陷.本文利用金属/介质/金属结构构造了一种可大面积制备的亚波长结构,可以实现1-10μm波段内的双波段红外超吸收.通过时域有限差分法模拟和实验分析,我们认为该吸收器高频的吸收峰,主要来源F-P共振干涉增强吸收;而低频红外波段的吸收峰,主要得益于电偶极共振和磁共振模式的激发.利用退火工艺...
作者:刘伟; 张兴坊; 杨其利; 梁兰菊; 闫昕 期刊:《电子元件与材料》 2019年第12期
利用时域有限差分法对由金属短线和开口谐振环构成的太赫兹超材料的透射谱进行了理论研究。结果表明,该超材料结构可形成电磁诱导的双透明窗,随金属材料厚度或周围相对介电常数的增大,峰值逐渐增大,双透明峰红移;随损耗角正切的增大,峰值也增大,但双透明峰却蓝移。优化超材料参数,双透明峰值均可达到0.95。这种超材料结构在多波段慢光传输、光存储、折射率传感器和双向开关等方面具有潜在的应用前景。
作者:董焱章; 周精浩 期刊:《微波学报》 2019年第05期
超材料微带天线的设计通常依赖经验,其中超材料基元的设计多以尺寸优化和形状优化为主。研究了常规超材料对微带天线增益性能的影响,发现其对增益性能的提升效果有限。提出了一种基于遗传算法的高增益超材料微带天线拓扑优化设计方法,对超材料基元采用整体设计的方法,以天线增益最大化为设计目标,以覆铜贴片方格子的有无为设计变量,建立了K波段(24 GHz)超材料微带天线的拓扑优化模型。进而基于遗传算法的求解策略,获得了一种新颖的...
作者:刘俊星; 张建新 期刊:《光电子激光》 2019年第08期
设计了一种太赫兹波段双频等离激元诱导透明(DBPIT)超材料。该超材料由位于中央的空竹(Diabolo)型结构单元和对称分布于其两侧的不同尺寸的两个开口谐振环(SRR)组合而成,空竹结构单元和两个SRR分别充当该体系的亮、暗模式谐振器。数值仿真结果表明,超材料透射频谱具有明显的双透明窗特征,通过调节亮模式的几何尺寸,可以实现对双透明窗透射幅度的调控。基于经典的三谐振子模型(three-oscillator model)及表面等离激元(surface plasm...
作者:陈俊; 杨茂生; 李亚迪; 程登科; 郭耿亮; 蒋林; 张海婷; 宋效先; 叶云霞; 任云鹏; 任旭东; 张雅婷; 姚建铨 期刊:《物理学报》 2019年第24期
随着频谱资源的日益稀缺,太赫兹波技术在近十几年的时间里得到了越来越多的关注,并取得了巨大的进展.由于高吸收、超薄厚度、频率选择性和设计灵活性等优势,超材料吸收器在太赫兹波段备受关注.本文设计了一种"T"型结构的超材料太赫兹吸收器,同时获得了太赫兹多频吸收器和太赫兹波宽频可调谐吸收器.它们结构参数一致,唯一的区别是在太赫兹波宽频可调谐吸收器的顶端超材料层上添加了一块方形光敏硅.这种吸收器都是三层结构,均由金属...
<正>海归、博士、80后、高科技领军人才,这些耀眼的字眼,如今又要加上一个名头:上市公司董事会主席。光启科学有限公司(前称"英发国际")公布,公司执行董事刘若鹏获委任为董事会主席。据联交所资料显示,英发国际获刘若鹏为首的深圳大鹏光启联众科技斥资2.37亿元入股成大股东。深圳光启借壳港股英发国际控股香港上市,日前正式更名为"光启科学有限公司"。不过,在人们的印象中,他还是那名年轻的科学家:25岁率领团队成功研制出了"...
作者:蒲天乐; 黄卡玛; 王波 期刊:《工程科学与技术》 2011年第02期
针对基于零折射率超材料的矩形贴片天线的快速设计,提出了应用微遗传算法的自动优化方案,建立了利用Visual Basic语言编程调用时域有限差分方法对该天线的参数进行自动优化的计算机仿真程序,并成功计算出了优化的参数数据。采用优化数据加工制作了天线实物并进行了测量,仿真和实测结果吻合良好,零折射率材料对矩形贴片天线增益提升超过10 dB,实现了最高16.2 dBi的增益,并且在11.7 GHz到12.6 GHz的频带范围内阻抗匹配良好,证明了该...
作者:杨旻; 马冠聪; 杨志宇; 沈平 期刊:《物理》 2016年第08期
低频噪音以其超强的穿透力和难以吸收的特性成为一个令人烦恼的工程技术难题。作者在最近的研究工作中发现的低频声学全吸收点是解决低频噪音问题的一种有效方法,即经过一些简单的设计,原本声学上的全反射表面可以借助于一种特别的表面杂化共振实现对空气中声音的阻抗匹配,从而在一些可调的特定频率不产生反射。与此同时,由于也不存在任何透射,声音在这样的表面要么全部被耗散吸收,要么转化为其他形式的能量,比如电流。在实验中,这...
图中显示了所用的实验样品(下部),计算得到的能量密度增强因子频谱(上左),以及在薄膜中截面内的弹性势能密度分布函数(上右).极高的弹性曲率能量聚集在铁片边界区域,且与声波辐射模式几乎没有耦合作用,这就形成了一个开放的共振腔,从而导致入射声波在100--1000Hz低频范围内的强烈吸收.
"超材料"是21世纪以来出现的一类新材料,其具备天然材料所不具备的特殊性质,而且这些性质主要来自人工的特殊结构。据预测,2010~2020年间,超材料全球市场规模将以高达41%的年复合增长率发展。超细粉体和纳米粉体是制备超材料的基础,所以各类粉体的质量检测成为超材料发展的重中之重。
作者:李金金; 杨荣草; 田晋平; 薛文瑞 期刊:《量子光学学报》 2016年第04期
本文以非线性增益超材料中描述电磁波传输的非线性薛定谔方程为模型,采用拟解法给出了线性增益和非线性损耗平衡下精确的具有非线性啁啾的自孤子解,详细研究了该自孤子在不同非线性电极化或/和磁极化超材料中的存在条件及其传输特性。结果发现,当非线性损耗与线性增益平衡时,超材料中可以存在两种形式的自孤子;而且在不同非线性极化的超材料中两种自孤子的振幅、波宽及空间频率啁啾随着归一化频率、增益系数的变化也不同,这意味着...
运用文献计量的方法,通过Thomson Reuters的Web of Science核心合集数据库平台,从年发文量、国家分布、研究机构分布、研究刊物及研究方向分布、高被引文献等方面,对全球在2000—2014年间有关超材料的文献情报进行了研究,探索了近年来全球超材料的研究趋势,以期给相关部门提供参考。