2023年5月27日,光学概况是芯片复旦大学118周年校庆 。“校庆种种行动,电磁以增长迷信钻研为中间。隐身运用远景”从1954年校庆前夜时任校长陈望道提出这一主张开始 ,复旦在校庆时期举行迷信陈说会 ,教授就成为复旦的展望紧张学术传统之一。
不断学术传统,超构百年弦歌始终 。光学概况5月9日起,芯片来自文社理工医各学科的电磁50多位复旦名师将陆续带来学术演讲。
6月1日 ,隐身运用远景“2023相辉校庆系列学术陈说”第三十场,复旦由复旦大学物理学系系主任周磊教授以“超构概况 :逍遥操控光的教授平台以及未来光电器件的倾覆者”为题作陈说。
若何逍遥调控光(电磁波)既是展望紧张根基迷信下场 ,又对于实现光在信息、能源等规模的运用有严正意思 。周磊从麦克斯韦方程动身 ,向导听众回顾了人们运用做作质料以及超构质料调控电磁波的睁开历程 ,深入浅出地介绍了超构概况这一新型电磁波调控质料的意见 、机理 、及相关配合物理天气 ,最后展望了超构概况的睁开趋向以及运用远景。
麦克斯韦方程带你收支怪异的电磁天下
天空为甚么是蓝的?为甚么金子是金色的 ?为甚么孔雀的羽毛如斯缤纷多姿 ?手机是若何传递信号的 ?太阳能若何被贮存以及运用?所有这些下场,都可能最终归为一个下场 :电磁波是若何凭证咱们的要求转达的 ?
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周磊 寸菲 摄
周磊从麦克斯韦方程组动身,为巨匠揭示了天下如斯缤纷多彩的根基原因——人类生涯在充斥介质情景的电磁天下中,“微波、雷达波 、太赫兹光、红外光 、可见光、紫外光 、X射线… 都知足同样的纪律,统称为电磁波,只不外它们具备差距的频率(波长)而已经。”
要实现对于电磁波的逍遥操控,就需要实现对于介质质料的介电常数以及磁导率的恣意调控。可是,由于可供抉择的原子种类及晶格部署方式有限 ,做作质料的电磁参数的取值规模受限(特意是高频下的磁导率) ,这极大限度了人们基于做作质料对于光的调控能耐 。
从做作材判断超构质料
若何威力够实现对于电磁波的逍遥调控呢 ?周磊将巨匠从做作质料天下带入了怪异的超构天下。
20世纪末,人们提出了超构质料的意见 ,这是由亚波长家养微妄想(即“家养原子”)按特定的“部署方式”构建而成的家养复合电磁质料 。由于超构质料的家养原子以及宏不雅部署方式均可按需恣意妄想 ,其具备远超做作质料的电磁调控能耐,实现为了负折射