超材料：下一代通信和传感的关键技术

超材料：下一代通信和传感的关键技术

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超材料是一种能够表现出超越自然界中发现的物质功能的新型材料。随着一些可见光到近红外区域电磁波的超表面（二维超材料）投入实际应用，超材料再次引起了广泛关注。本文将为您详细介绍超材料的概念、特性及其在下一代通信和传感中的实际应用。

什么是超材料？

“超材料”是指“表现出超越自然界中发现的物质功能的物质”。虽然目前对于这种结构能够实现哪些功能还没有明确的定义，但大家有一个共识，例如，“光的超材料”是指影响光并表现出自然界中不存在的功能的物质，具体而言是表现出使光向通常不会弯曲的方向弯曲的“负折射率”的物质等。

表现出使光向通常不会弯曲的方向弯曲的“负折射率”的超材料机制

据悉，超材料最初起源于苏联物理学家维克托·韦谢拉戈(Victor Veselago)发表的一篇论文——《如果我们创造了负折射率会发生什么》。2000年以后，约翰·彭德里(John Pendry)等人提出了一种基于负折射率的完美透镜。大卫·R.史密斯(David R.Smith)等人在波长比可见光区域长的微波区域实现了负折射率的物质，随后又实现了“微波区的隐形斗篷”。其影响如此之大，以致于在全世界掀起了一股超材料热潮。

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