科学家利用反射光打破超材料对称性

众所周知,旋光性——光偏振的旋转——在和其镜像不同的材料内部产生。不过,如果这种对称性是被照明的方向而非材料本身打破的,又会发生什么呢? 对这一问题的好奇,促成了一种新的旋光性的发现。正如一组来自英国南安普敦大学的研究人员在美国物理联合会所属《应用物理学快报》上报告的,用反射光打破超材料的对称性,将使很多新颖的应用成为可能,因为它会引发在规模上前所未有的旋光性——远超此前已知的“像镜子一样”的旋光性。 该小组工作的核心是超材料。这种材料由独特形状和对称性构建,能产生在其天然对应物中不会出现的性质。研究人员对在很多天然和人工材料中发现的扭曲或者“手性”结构很感兴趣,因为它们具有令透射光偏振状态发生旋转的能力。这种性质被称为旋光性,是从液晶显示器到光谱学,甚至是执行太空任务期间探测生命等一系列应用的基石。 虽然天然材料所反射光线的旋光性微不足道,但研究人员发现,对于超材料来说,相同的情况并非总是成立。“对于反射的电磁波,......阅读全文

新型超材料给可见光一条“单行道”

  超材料是一种能让光线改变方向的材料,大大提高了人们控制光线的能力。最近,美国国家标准技术研究所(NIST)科学家用银、玻璃和铬造出一种纳米结构的新型超材料。作为一种可见光的“单行道”,它能在一个方向几乎完全遏制光线传播,而另一个方向使光线畅通无阻。研究人员认为,这种“单向光路”将来有望在光学信息

美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构

  美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。  具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和

美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构

  美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。  具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和

美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构

  美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。  具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和

美国新技术可利用超快脉冲探测超材料结构

  美国麻省理工学院科研人员研发了一种新的激光诱导共振声波谱(LIRAS)技术,利用超快脉冲探测超材料结构。  具体来说,这种技术通过两个激光器系统探测超材料,一个用于快速破坏结构,另一个用于测量其振动响应的方式,就像用木槌敲击钟并记录其混响一样。不同的是,激光不进行物理接触,它们在超材料的微小梁和

科学家利用DNA制作出的超材料,可大幅调节光子传播性质

  光学性质是超材料最为重要的一种性质。光学超材料是传输光线的材料,这些材料以折射、反射和透射的方式,改变光线的方向、强度和位相,使光线按预定要求和路径传输,也可吸收或透过一定波长范围的光线而改变光线的光谱成分。  目前已有的研究中,光学超材料多采用玻璃、晶体、塑料等作为结构制作原型,与传统不同的是

《自然·材料》室温导电超硬材料领域又有新进展

传统的碳/碳复合材料是由sp2杂化为主的不同碳材料组成的,例如,碳纤维增强热解碳材料。它们往往具有高的导电性和可观的强度,但由于组分内或组分之间存在着弱的范德华力,其力学性能很难得到进一步提升。解决途径之一是将金刚石引入碳/碳复合材料,然而由于金刚石中的共价键极强且已经饱和,难以通过化学方法将其破坏

光线示波器的相关原理介绍

  光线示波器。它应用电磁作用的原理,把反光镜安装在振子上,用信号控制电流大小,使反光镜偏转,并用感光纸(胶片)记录各种信号的波形及参数。它的特点是频率范围较宽(可达5000 Hz)、灵敏度高、记录幅度宽和通道数多等。在20世纪50,60甚至70年代都广泛地用于振动测量的记录。但由于振子是一个机械系

基于超表面的全息成像技术-实现反射式手性全息成像

  从天津大学获悉,该校太赫兹研究中心韩家广教授团队在基于超表面的全息成像技术方面取得突破,首次实现了反射式手性全息成像。相关研究成果已在最新一期《自然》杂志系列刊物《光:科学与应用》上发表。图片源自网络  据介绍,太赫兹波是电磁波的一种,广义上指频率为100GHz—10THz的电磁辐射,太赫兹波具

化学所在构筑超硬超韧水凝胶材料方面获进展

  作为与生物组织最接近的合成材料,水凝胶具有独特的软湿性和优异的生物相容性。然而,传统水凝胶的力学性能较弱,仅限于隐形眼镜、伤口敷料、药物递送载体等非承重用途。近年来,科研人员着重发展了水凝胶力学性能的提升策略,展现出其作为承重材料应用于人造支撑组织、软体机器人、制动器等领域的前景。作为承重材料通

光波段左手超材料制备获进展

西北工业大学应用物理系赵晓鹏教授领导的研究组在光波段左手超材料制备方法的研究取得新进展,结果于近日在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)在线发表。 左手超材料(Left-handed metamaterials, LHMs)的负折射效应和基于左手超材料理论制

《光学快讯》发布电磁超材料最新成果

近年来,人工局域表面等离激元(LSSP)因其亚波长操控和近场增强特性激发了人们极大的兴趣。但是,由于自身的材料损耗和辐射损耗,超薄LSSP谐振腔存在Q值较低的缺点。因此,研究人员采用多种激发方式以提高Q值,先后提出探头激励、平面波激励、人工表面等离激元(SSP)传输线激励、微带线激励等方法。微带线激

无线通信新型超材料天线问世

英国科学家研制出一款创新性无线通信天线。这款数字编码动态超表面阵列(DMA)原型结合了超材料的独特特性与复杂的信号处理能力,可为数据传输提供新性能峰值,有望助力未来6G通信网络的实现。相关研究论文发表于新一期《IEEE天线与传播开放杂志》。研究人员指出,这款天线是全球首个在60吉赫兹(GHz)毫米波

“超材料”开辟工程和研究新前沿

5月20日,“上海科普大讲坛特别活动:2022李政道科学与艺术讲座基金系列活动主题发布”云直播活动中,“超材料”成为年度基金系列活动的科学主题。 该主题由中国科学院外籍院士、2004诺贝尔物理学奖得主弗朗克·维尔切克(Frank Wilczek)教授选定。中国工程院院士、2022李政道

未来超材料能弯曲声波偏移海啸

  路透社的一篇报道介绍了超材料及其应用如“隐身斗篷”的研究进展。在不太遥远的将来,超材料也许能通过偏移经过的地震波帮助建筑物抵抗大地震。  在不太遥远的将来,超材料也许能通过偏移经过的地震波帮助建筑物抵抗大地震。同样的,超材料也能帮助沿海城镇偏移来袭的海啸,以及弯曲声波使房间隔音。超材料拥有自然界

超疏水材料表面水滴运动方式破解

  水滴在超疏水表面被弹开的瞬间。  “在高度防水的超疏水材料表面,水滴会在压力的作用下,像玩蹦床一样快速自发弹走。”日前,瑞士科学家借助高速成像技术,破解了水滴在超疏水材料表面的运动方式。该研究有望在航空、汽车制造以及生物医学等领域获得应用,让不结冰的机翼、不沾灰的汽车以及不凝露的玻璃成为现实。相

我国发布超材料国家标准

  我国正式发布超材料领域的国家标准《电磁超材料术语》,将于明年10月1日起实施。12月9日,记者从领衔起草单位深圳光启研究院获悉,这是全球第一份超材料领域的国家标准,奠定了我国在超材料技术研究和标准转化的国际领先地位,打破了欧美对前沿科技和标准的垄断。   《电磁超材料术语》国家标准规定了电磁超材

仿生超浸润界面材料研究取得进展

仿生超浸润界面材料体系的构筑及其应用  出淤泥而不染的荷叶、翩翩起舞的水黾以及捕虫能手猪笼草等都是大自然的精妙创造,是具有“超浸润特性”的自然界杰出代表。作为超浸润领域的“掌舵手”,中科院院士、中科院理化技术研究所研究员江雷通过近二十年的潜心研究,总结规律,提出了二元协同理论,即将两个具有相反性质的

用超冷原子模拟超导材料

  莱斯大学的一个物理团队用超冷原子替代电子来模拟超导材料,获得Hubbard模型所预测的反铁磁性。  这项研究是一个由实验物理学家和理论物理学家组成的国际团队开展的,并于近期公示在《自然》杂志的在线版块。团队负责人,实验物理学家Randy Hulet说:“这项工作可能会开启一个

无需外力,神奇超材料可自行收放

荷兰莱顿大学物理学家在25日的《自然》杂志刊发研究报告称,他们制造出一种神奇的超材料,无需任何外力驱动就能自行收缩与展开,就像在自主“呼吸”一样。这一成果为智能可重构材料和微型机器人技术开辟了全新途径。新型热机械“超材料”的构建模块。图片来源:《自然》网站研究团队表示,这是人类首次在微观世界打造出如

中俄超硬材料实验室揭牌

  为促进中俄在超硬材料制备、微波技术应用等领域的合作、交流及技术发展,近日,昆明理工大学与俄罗斯南方国立技术大学在昆签署了共建中俄超硬材料先进制备技术联合实验室合作协议,云南省科技厅厅长龙江为实验室揭牌。   龙江与俄罗斯南方国立技术大学教授契特霍金·维克多进行了交流,他表示将积极支持实验室建设

新型“超材料”可使战斗机隐形

   俄罗斯科学家研制出一种可使战斗机隐形的新材料,其拥有自然界中并不存在的属性,可以通过阻挡、吸收、增强甚至弯曲等方式来操控电磁波,从而使物体隐形,能广泛应用于新型武器的研制以及超级计算机设计等领域。  发表在《物理评论》杂志上的研究结果称,这种新材料由俄罗斯国立工艺技术大学(NUST MISIS

新型超材料打造数据“高速公路”

科技日报北京7月18日电(记者张梦然)德国亥姆霍兹-德累斯顿-罗森多夫中心、开姆尼茨工业大学、德累斯顿工业大学和于利希工业中心联合团队合作开发出一种超材料,材料中的圆柱域不仅可存储单个比特,还可存储整个比特序列。发表在最新《先进电子材料》的这一成果,为研发新型数据存储器和传感器、神经网络的磁性变体铺

光学超材料的本领不只有隐形

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超全!锂电材料常用表征技术总览

  在锂离子电池发展的过程当中,我们希望获得大量有用的信息来帮助我们对材料和器件进行数据分析,以得知其各方面的性能。目前,锂离子电池材料和器件常用到的研究方法主要有表征方法和电化学测量。  电化学测试主要分为三个部分:(1)充放电测试,主要看电池充放电性能和倍率等;(2)循环伏安,主要是看电池的充放

逆反射的逆反射测试基础

逆反射的实现,是一种人工新技术的实现过程,因此,如何测试和科学准确地定义这种技术的实现效果,对交通安全技术应用,具备非常重要的意义。本节主要介绍我国有关逆反射测试的技术基础。 规范逆反射术语定义,是认识和发展逆反射技术的前提条件,也是逆反射测试的基础工作。逆反射概念及其相关术语定义,在我国交通行业标

新非线性设备让光线操纵变得简单

  据美国每日科学网站8月1日报道,美国科学家利用此前研发的“超材料”制造出一台新的非线性设备,使他们操纵光子变得像用电子设备操纵流动的电子一样随心所欲,光子元件取代通讯领域的电子元件又向前迈进一步。   当光穿过一个物体时,即使光可能会被反射、折射或强度有所减弱,但透出来的仍是同样

数字超材料具奇异光学特性:可生产隐身衣

  据国外媒体报道,美国和澳大利亚两国科学家近日联合在《自然材料学》期刊上发表论文,提出了一种名为“数字超材料”的新概念。所谓“数字超材料”,是一种通过特定设计、拥有奇异光学特性的超材料。研究人员认为,这种数字超材料将有助于加快诸如隐身衣、超透镜等特殊设备的面世进程。  据科学家介绍,所谓超材料,就

新型化合物可将近红外光线转变成为可见光线

目前,德国科学家最新研制一种新型化合物,可以将照射的近红外光线转变成为可见光线。德国科学家最新研制一种新型化合物,当激光照射该化合物,会将近红外光线转变成为可见光线。科学新闻网站报道,目前,德国一支科学家小组最新研制一种化合物,能够将红外光线转变成为可见光线。德国马尔堡大学尼尔斯-威尔海姆-罗塞曼(

反射解析

01首先我们会从频域和时域的转换写起,大家都很习惯看时域的波形,但是有的时候从频域上去分析和解决问题会变得很清晰,下图就展示了频域和时域对于同一个信号的区别。变成频域之后,最能够解决的直接问题就是关于stub了。02回到了波长和时间的关系,我们一直都有一个误区,认为信号在时间轴上的传输肯定是下图这样