南京大学 物理学院 固体微结构物理国家重点实验室 人工微结构科学与技术协同创新中心，江苏 南京 210093
隐身是人类自古以来的美妙幻想和愿望。近年来，随着人工微结构超构材料领域的不断发展，隐身具备了坚实的科学理论基础和实现条件。早期的隐身设计大多数是基于变换光学原理，科学家们利用超构材料实现了渐变的折射率并在多个频段实现了隐身现象。然而，变换光学隐身器件通常具有较大的尺寸且不易制备，这极大地限制了隐身器件的应用和发展。近年来，超表面作为超构材料的二维对应物，由于其轻薄特性、制备容易、以及强大的电磁波调控能力吸引了人们广泛的关注和研究兴趣。利用超表面实现的超薄隐身器件有望解除传统隐身器件对大尺寸和极端参数材料的依赖，进一步推动了隐身领域的发展，并使隐身器件迈向实际应用。文中对近年来基于超表面的超薄隐身器件的相关研究进行了简要的回顾，着重介绍了其隐身原理，实现方法以及优劣势，最后对领域发展前景和方向提出了一些建议。
隐身 超表面 超薄隐身器件 invisibility metasurfaces ultrathin cloaking devices 红外与激光工程
2020, 49(9): 20201038
Author Affiliations
Abstract
1 南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心, 南京 210093
2 苏州大学物理科学与技术学院, 苏州 215006
Due to their extraordinary electromagnetic/optical properties, zero-index media have extensive application prospects in the manipulation of electromagnetic waves, novel antenna and waveguide devices, nonlinear optics, optical absorption, electro-optical modulation, etc. In this review, we first present the classification and realization of zero-index materials. Then, we focus on their fundamental concepts and electromagnetic/optical properties, including refraction, reflection and tunneling effects of electromagnetic waves, the influence of doped defects in both two- and three-dimensions, features of anisotropic zero-index media, and the distribution of electric fields in and outside the medium. Finally, we review a variety of applications, and provide a brief summary and outlook on future studies of these materials.
零折射率材料 介电常数近零材料 磁导率近零材料 电磁波操控 zero-index media epsilon-near-zero media mu-near-zero media manipulation of electromagnetic waves Journal of Semiconductors
2019, 48(7):
