超材料

电磁超材料

负折射率超材料

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。

超材料的分类

其实，很多人都反对超材料， 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个问题。

历史

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。

应用

太赫兹领域

光量子领域

折射率调节

天线

非线性材料

超透镜

地震测量

参见

Magnonics

Metamaterials (journal)

Metamaterials Handbook

Metamaterials: Physics and Engineering Explorations

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