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超构材料中基元非对称性的禁带关联机制及场量调控研究
结题报告
批准号:
61875051
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
彭亮
依托单位:
学科分类:
F0509.光学和光电子材料
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐魁文、王志宇、赵鹏、张忠海、杜铁钧、周琪、朱威、段灵福、洪潇
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中文摘要
超构材料是当前光学领域的热点话题。通过破缺构造基元的结构对称性,超构材料将可拥有额外的光学禁带,为激发新颖的光学边界态和非对称电磁响应提供了思路。本项目立足于超构材料中的基元非对称性质,特别针对其微观模型与宏观色散、禁带特性和场量调控应用等展开基础性机理研究,包括:通过研究非对称基元的传输线模型,建立和完善该类超构材料的非对称电磁机制和系统的禁带体系描述;研究非对称基元超构材料体块的光学表面态,分析其激励条件和传播特性,获得新颖的电磁波、光波片上调控方案;基于非对称体系超构材料及其禁带特性,运用超薄材料操控电磁点源辐射,以及实现高效的单向吸波体。本项目意在丰富超构材料的内容,填补非对称基元超构材料方面研究的不足,有效推动和促进其潜在的应用。
英文摘要
The metamaterial is one of the hot topics in optics. Through breaking the structural symmetry of the constructing inclusions, extra forbidden band can be observed in the interesting metamaterials, which provides the possibility to stimulate novel edge states and asymmetric electromagnetic responses. This proposal focus on the topics of microscopic modeling, macroscopic dispersion, forbidden characteristics and the applications of field manipulation, of metamaterials made of asymmetric structures. The contents of this proposal include: (a) through studying an equivalent transmission-line model, we are trying to exhibit the asymmetric mechanism and to establish the systematic description of cutting-off, of the asymmetrically structured metamaterials; (b) through studying the surface states of the bulk metamaterials, we expect to find out the excitation conditions and the propagating profiles, in order to obtain some novel approaches of on-chip wave control in the microwave and optical ranges;(c) according to the forbidden dispersion of the asymmetric metamaterials, we intend to achieve the flexible control of point source’s radiation, as well as directionally efficient absorption, with ultra-thin metamaterial structures. With the researches proposed, we expect to give solutions to the emergent problems currently existing and enrich the content of metamaterials, as well as to facilitate the potential applications of metamaterials which are asymmetrically constructed.
超构材料是一种人工微结构复合媒质,其可具有天然媒质难以具备的非寻常电磁特性,是当前光学领域的热点话题。超构材料基元的非对称性在很大程度上影响超构材料整体的宏观电磁特性,包括磁电耦合的双各向异性与手性等,可用于激发拓扑非平庸的电波传播和实现自旋与赝自旋等非传统电磁波动现象。本项目研究着重于超构材料的基元非对称性质,展开与其相关的微观模型、宏观色散、电磁禁带、横向自旋、场规范等理论与应用基础研究。主要研究内容包括:非对称基元超构材料的宏观对称性破缺与横向自旋光学体态理论研究,横向自旋光学体态的自旋霍尔效应研究,均匀媒质中的拓扑性传态与边界态研究,超构材料波导结构与漏波辐射天线,超宽带频率选择表面与超薄吸波体研究,时变超构材料与电磁透明体研究等。本项目相关原创理论与实验研究,从理论体系上阐述了新的横向自旋光子体态及其物理性质,拓展了超构材料在微波、光学等领域的新颖应用,为基于对称性破缺体系的全电磁理论体系和新型电磁器件的研制提供基础依据,具有重要的科学意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
SIW Based Ka-band Leaky-Wave Antenna with Improved Beam Steering Performance
基于 SIW 的 Ka 波段漏波天线,具有改进的波束控制性能
DOI:10.1109/lawp.2022.3195215
发表时间:2022
期刊:IEEE antennas and wireless propagation letters
影响因子:4.2
作者:Kuiwen Xu;Quan Wang;Lihui Lv;Qingfeng Zhang;Sheng Sun;Feixiang Luo;Xiling Luo;Liang Peng;Gaofeng Wang
通讯作者:Gaofeng Wang
Broadband and Omnidirectionally Matched Absorber for a Discrete Source
用于离散源的宽带和全向匹配吸收器
DOI:10.1109/tap.2022.3226344
发表时间:2023-02
期刊:IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION
影响因子:5.7
作者:Jingxin Tang;Liang Peng;Jie Wang;Xiaojun Hu;Chun Wang;Jianhua Ren;Huilong Yu;Lixin Ran;Dexin Ye
通讯作者:Dexin Ye
DOI:10.1364/oe.409731
发表时间:2020-11
期刊:Optics express
影响因子:3.8
作者:Xiaojun Hu;Ran Li;L. Peng;Rui Wang;J. Huangfu;L. Ran;Dexin Ye
通讯作者:Xiaojun Hu;Ran Li;L. Peng;Rui Wang;J. Huangfu;L. Ran;Dexin Ye
Transverse photon spin of bulk electromagnetic waves in bianisotropic media
双各向异性介质中体电磁波的横向光子自旋
DOI:10.1038/s41566-019-0521-4
发表时间:2019-12-01
期刊:NATURE PHOTONICS
影响因子:35
作者:Peng, Liang;Duan, Lingfu;Zhang, Shuang
通讯作者:Zhang, Shuang
Backward-to-Forward Wide-Angle Fast Beam-Scanning Leaky-Wave Antenna With Consistent Gain
具有一致增益的从后到前广角快速波束扫描漏波天线
DOI:10.1109/tap.2020.3029721
发表时间:2021-05-01
期刊:IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION
影响因子:5.7
作者:Jiang, Hao;Xu, Kuiwen;Peng, Liang
通讯作者:Peng, Liang
电磁场的媒质调控
  • 批准号:
    LR21F010002
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    彭亮
  • 依托单位:
光频段纳米结构Metamaterial理论和新应用研究
  • 批准号:
    61372022
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    彭亮
  • 依托单位:
国内基金
海外基金