PDF《Symposium D01》

3. 涡旋电磁波天线多模共存研究:通过超表面单元的精准相位调控,设计出了可以同时产生多种模式 的涡旋波天线;

4. 基于超表面的射频涡旋波天线、天线罩的制备、表征与性能研究:将设计好的超表面结构与涡旋波天线、 天线罩设计进行融合,制备出了基于超表面的射频涡旋波天线及天线罩,为涡旋波技术的研究开辟新的方向. D01-03 从微观到宏观:电磁响应纳米材料与电磁超材料 宋维力,张凯伦,陈明继,方岱宁 北京理工大学 电磁响应材料与电磁超材料在通信与国防重要装备中具有极其重要的作用, 本文概括了作者近十年来对电磁响应纳米材 料与电磁超材料的理解,基于电磁波理论与设计方法,通过仿真与实验等手段,揭示了电磁响应材料从微观到宏观的作用机 理,解析了宏观电磁响应材料与微观纳米材料之间的联系与关键作用参数.在此基础上,分析了未来电磁响应纳米材料与超 材料的发展趋势,为发展新一代电磁响应纳米材料与新概念电磁超材料提出了响应的观点. D01-04 基于液体金属超材料的电磁波调制

2 许晶 西北工业大学 超材料是一种由亚波长结构单元组成的人造功能材料,通过人为地设计结构单元,可以获得任意等效电磁参数,产生常 规介质无法产生的现象和应用,如电磁隐身、完美吸波等,在国防军工和民用领域方面都具有重要应用价值.超材料实现电 磁响应的中心频率主要由微结构单元的构型、 尺寸以及排列方式决定, 超材料一经制备, 其性能将无法改变. 针对这一缺点, 近年来可调谐超材料逐渐成为研究热点之一.液态金属具有高电导率、常温下呈液态且无毒等特点,我们可以通过调控液态 金属来改变超材料单元的构型和尺寸, 以达到对电磁波进行调制的目的. 本工作基于液态金属超材料展开了两个方面的研究: (1)基于液态金属超材料的可调谐完美吸收;

(2)基于液体金属超材料的可开关电磁诱导透明. (1)基于液态金属超材料的可调谐完美吸收. 本工作尝试将液态金属(镓铟合金)引入实现完美吸收的超材料结构中.用液态金属线结构、损耗型介质层、金属背板构 成超材料吸波结构实现完美吸收.通过对液态金属线结构的尺寸及位置的调控,得到不同频率下的吸收峰.随后,我们使用高 精度注射泵向充斥着液态金属的导管内注入高温热水,冲走液态金属,吸收峰消失,由此实现了基于完美吸收的开关调控. (2)基于液体金属超材料的可开关电磁诱导透明. 本工作尝试将液态金属(镓铟合金)引入实现类电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)效应的超 材料结构中,提出了一种由液态金属线结构和一对对称的金属线组合而成的类 EIT 谐振器,首先在 4.929GHz 处实现了类 EIT 效应.随后,我们使用高精度注射泵向充斥着液态金属的导管内注入高温热水,冲走液态金属,透射峰消失,由此实现 了基于类 EIT 行为的开关调控.我们讨论了液态金属线结构的尺寸及其在结构单元中的相对位置变化对谐振透射峰幅值和 宽度(或品质因子 Q)的影响. D01-05 纳米织构化抗反射技术的研究进展 叶鑫,伍景军,邵婷,杨李茗,郑万国 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 光学元件表面的菲涅尔反射是由于介质两侧的折射率变化所导致的. 为了实现抗反射特性, 大量的抗反射膜被研究和应 用. 但是抗反射薄膜技术在一些极端的应用领域如强激光、 强腐蚀、 强辐射、 高真空、 太空等环境中的应用存在一些局限性. 因而一种基于仿生的纳米结构抗反射技术近年来备受关注. 这种结构抗反射技术基于表面特征尺寸远小于波长的亚波长结构 调控基片的折射率,从而实现最优化抗反射的特性.这种技术又被成为纳米织构化技术,本文将综述近年来在可见到近红外 用的窗口材料表面的纳米织构化抗反射技术进展情况,以及本团队在近十年来在该领域的一些取得的一些进展. D01-06 具有温度稳定性的耐高温吸波超材料 李维,李玉坤,王毅,曹洁,官建国 武汉理工大学 隐身性能是未来武器装备在战场获得生存的重要保障, 高温吸波材料对于飞机发动机部位及高马赫飞行器的隐身具有重 要意义,且这些部位的温度会存在较大的波动,研究具有温度稳定性的耐高温吸波材料十分必要.当前的耐高温吸波材料由 于普遍采用在温度下性能波动较大的半导体粒子作为吸波剂, 其吸波性能的温度稳定性较差. 本文提出将耐高温的二硼化钛 和氧化铝引入超材料的设计中,发展一种具有温度稳定性的耐高温吸波超材料. 该超材料的单元结构采用典型的导电单元-介质-反射背板三层结构设计,方片状的导电结构单元和反射背板采用耐高温 的导电陶瓷二硼化钛(TiB2) ,介质层采用氧化铝陶瓷(Al2O3) .数值模拟显示超材料在常温下于 X 波段具有较强的吸收. 通过对超材料在入射电磁波作用下电磁场的分析,结合电荷与电流分配情况,我们给出了高温吸波超材料的等效电路模型, 并利用微带线理论建立了电路模型中各个电路元件与超材料的几何结构、 材料参数的关系, 通过对比模拟及计算各类参数对 吸收性能的影响正式了电路模型的准确性.根据该电路模型,结合文献中关于 TiB2 的电导率随温度变化的报道及氧化铝在 不同温度下的介电实测值,可以预测在高温下及温度变化的条件下,该超材料都具有稳定不变的微波吸收性能.因此,我们 选用 TiB2 导电陶瓷、Al2O3 介电陶瓷、耐高温无机胶制备了高温吸波超材料实物.测试结果显示,从室温到 800°C 超材料 都显示出了良好稳定的 X 波段吸波性能,且与模拟结果具有一致性.结合等效电路模型进行分析,超材料具有良好温度稳 定性的原因是:对于电导率大于