报告人:刘辉教授(南京大学物理学院,光电科学系,固体微结构国家重点实验室)
摘要:自然界中凝聚态物质是由微观原子组成的宏观介质,超构材料是由介观纳米结构单元组成宏观介质,因此超构材料可以模拟凝聚态物质的一些光学性质。另外,由于超构材料的单元是人为设计和制备的,超过材料还可以实现一些自然材料中所没有新奇特性,例如:负折射,超透镜成像,隐身斗篷等。传统的超构材料的设计是基于等效介质模型,此模型中结构单元之间的耦合作用被忽略,而把超构材料的宏观性质看作是很多微结构单元共振特性平均效应的结果。而在实际过程中,结构单元之间的近场耦合作用总是存在的,特别是当单元之间的距离很近的时候,这种耦合作用会很强,会对超构材料的宏观性质产生很大的影响。最近几年,我们主要研究了超构材料中单元之间的近场耦合效应。我们发现,当考虑结构单元之间的耦合作用,超构材料的宏观性质不能看作是很多单元性质平均效应的结果,而必须用量子化学中的耦合杂化模型和凝聚态物理中的能带色散理论来描述。我们研究的结果表明,超构材料中单元之间的耦合作用会导致一些复杂和有趣的性质,例如:亚波长传输,空间手征,负压力等。这些特性是传统无耦合超构材料所没有的。