超构表面器件高效设计和大面积加工方面取得进展
超构表面（metasurface）作为一种人工二维材料，利用亚波长尺度的单元结构与入射电磁波的相互作用可以实现对电磁波振幅、相位和偏振的高效调控。相较于传统器件，超构表面具有低剖面、高集成度以及多功能化等优势，因此受到了人们的广泛关注。 近年来，虽然超构表面在理论设计和加工制备上取得了长足的发展，但该领域仍然面临诸多问题和制约。在器件设计上，由于缺乏系统的理论支撑，超构表面单元结构的优化主要依赖于利用仿真软件进行参数扫描，再通过设计者的专业知识对结果进行选取。这种方式不仅需要消耗大量的时间，而且所得的结果通常为局域最优解，从根本上限制了超构表面器件的响应。在器件加工上，由于超构表面单元结构的特征尺寸都为亚波长量级，如何在大面积的基底上加工高质量的单元结构也是超构表面器件实用化面临的亟待解决的问题。 针对以上的问题，中国科学院光电技术研究所的科研人员从理论设计和加工制备两方面出发实现了一类超构表面器件的高效设计和大面积加工......阅读全文
纳米超表面实现对热辐射精确调控
美国纽约市立大学研究人员通过实验证明，利用纳米技术构建的二维超表面，实现了对热辐射光学性质的精确调控。这项发表在新一期《自然·纳米技术》上的成果，为创造前所未有的定制光源铺平了道路，并将对一系列科技应用产生影响。 热辐射是一种由物质中热驱动的随机波动产生的电磁波，本质上具有宽带特性，包含多种颜
深圳先进院超疏液表面研究获进展
现代社会的工业生产和日常生活中，液体残留、污染和流动不畅是随处可见的问题，例如衣服沾了油污难以洗净，医院里大量使用一次性容器来避免液体样品的污染，诸如此类的问题都指向了一个普遍而重大的挑战：开发特殊表面，使得各种液体包括高表面能的水溶液和较低表面能的液体（通称为油）都能极少残留及吸附，并且易于流
等离子体纳米天线超表面加速光束
最近的研究表明，经过专门设计的光束具有在真空中沿弯曲路径传播的能力。目前用于产生加速光束的方法使用的是相位调制器和透镜，这种设备的长度为几十厘米或更长。这严重限制了其在各种材料下的适用性。本文使用由等离子体纳米天线组成的超表面来加速玻璃内部的光束。这种超表面能够生成高度弯曲的曲率半径为几百微米的
超疏水表面测量接触角的仪器
1、切线法：常规方法，需手工切线，误差较大。目前已经被弃用。2、圆法，也叫宽高法，θ/2法，利用三点拟合一个圆形（开放式存在，能更好的看清楚是否贴合在一起），从而计算出接触角度。适用于20°
激光代替光刻可降低超表面生产成本
俄罗斯国立研究型大学莫斯科电子技术学院科研人员，使用激光脉冲代替光刻开发出了一种为信息显示设备创建元件的新技术。这将加速降低下一代显示器和各种光学系统超表面的生产成本。研究结果发表在新一期《应用表面科学》上。 超表面是带有周期性图案的结构，可用于控制电磁波和光波。在此基础上，可使用介电材料、金
全介质超表面近场增强方法获新进展
长期以来，光学传感技术在生物医学、环境监测等领域的应用中面临着灵敏度不足的挑战。离激元共振在内的多种技术在提升传感性能方面取得了一定进展，但仍存在诸多限制，如容易产生热、灵敏度不够高等问题。近日，中国科学院深圳先进技术研究院副研究员李光元和刘运辉团队在全介电超表面研究的相关成果发表在《先进光学材料》
超表面元件加神经网络创建多维“视野”相机
科技日报北京9月10日电（记者张梦然）受动物界视觉超能力的启发，美国宾夕法尼亚州立大学工程学院研究团队开发出一种超薄光学元件——超表面。它可连接到传统相机上，并通过微小的天线状纳米结构，对快照或视频中图像的光谱和偏振数据进行编码。团队同时开发了一个神经网络，可在标准笔记本电脑上实时解码这些多维视觉信
微结构超疏水表面液滴的运动性质
摘要：超疏水表面一般是指接触角大于150°,运动角（或滚动角）小于5°的固体表面,其在基础研究和现实应用方面存在巨大价值.通过光刻技术和自组装膜技术制备了zui大接触角为172°,zui小运动角为2°的超疏水表面.研究了Cassie状态液滴的运动角与微结构表面参数之间的关系,发现运动角与微结构高度无
超表面技术能让单屏显示36幅高清图像
韩国浦项科技大学领导的研究团队开发出了一项突破性的超表面技术，能在厚度比人类头发丝还小的表面上显示多达36幅高分辨率图像。这项研究成果发表在新一期《先进科学》杂志上。 传统全息技术在单屏显示多幅图像以及保持高分辨率图像质量方面一直存在局限。此次成果得益于一种名为超表面的特殊纳米结构。超表面的厚
微结构超疏水表面液滴的运动性质
摘要：超疏水表面一般是指接触角大于150°,运动角（或滚动角）小于5°的固体表面,其在基础研究和现实应用方面存在巨大价值.通过光刻技术和自组装膜技术制备了zui大接触角为172°,zui小运动角为2°的超疏水表面.研究了Cassie状态液滴的运动角与微结构表面参数之间的关系,发现运动角与微结构高度无
美国开发出稳定、持久的超疏水表面材料
美国哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）研究人员创造出了一种新型表面材料，可在水下数月保持干燥，还能极大地抵御细菌和藤壶等海洋生物的粘附。相关研究结果发表在《自然-材料》（Nature Materials）杂志上。 研究人员创造了一种亲气钛合金表面——即能吸引和排出空气或气体气泡
全介质超表面近场增强方法获新进展
长期以来，光学传感技术在生物医学、环境监测等领域的应用中面临着灵敏度不足的挑战。离激元共振在内的多种技术在提升传感性能方面取得了一定进展，但仍存在诸多限制，如容易产生热、灵敏度不够高等问题。近日，中国科学院深圳先进技术研究院副研究员李光元和刘运辉团队在全介电超表面研究的相关成果发表在《先进光学材料》
美国开发出稳定、持久的超疏水表面材料
美国哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）研究人员创造出了一种新型表面材料，可在水下数月保持干燥，还能极大地抵御细菌和藤壶等海洋生物的粘附。相关研究结果发表在《自然-材料》（Nature Materials）杂志上。 研究人员创造了一种亲气钛合金表面——即能吸引和排出空气或气体气泡
低表面能超疏水涂层理论模型及原理
疏水涂料的理论模型 液体在固体表面的润湿特性常用杨氏方程描述。液滴与固体表面的接触角大，润湿性差，其疏液体性强；反之则亲液体性强。固体表面的疏水性与其表面能密切相关。固体表面能低，静态水接触角大，当水接触角大于90°时呈明显的疏水性。目前已知的疏水材料中有机硅和有机氟材料的表面能低，并且含氟基
基于Wenzel和Cassie模型超疏水仿生材料表面
由于超疏水材料，特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性，测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础，而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
伊朗科学家用石墨烯超表面进行太赫兹超快信号处理
我们知道，在时域中直接进行超快信号处理，并且要保障高分辨率和高可重构性，是一项具有挑战性的任务。 最近，伊朗德黑兰沙力夫理工大学电子工程系的Zahra Kavehvash小组首次设计出了一种随着时间变化的超表面（time varying metasurface），可以用于太赫兹域的超快信号处理
超高场NMR技术揭示γ氧化铝表面五配位铝“构效”关系
近日，中国科学院大连化学物理研究所固体核磁共振及催化化学创新特区研究组研究员侯广进团队与美国高场实验室博士甘哲宏等合作，在超高场（1.5GHz）固体核磁共振（NMR）技术应用于固体材料表面结构表征研究中取得新进展。 氧化铝是重要的催化剂和催化剂载体，其表面的五配位铝被称为“Super-five
质构仪如何分析食品质构？
感官分析 人类在进食时，可以分成七步质构感官体验。第一步是表面质构，这包括食品到达嘴边的第一感觉和产品总的质构外观。接下来的两步是部分的压缩和第一口咬的动 作，这是一个力学的过程，合在一起，决定产品的弹性、硬度和内聚性。第一次咀嚼揭示了第一咬的许多特性包括在口中的粘性和食品的密度。咀嚼过程揭示了
我国科学家研制出新型超疏水表面
日前，大连理工大学机械工程学院副研究员刘亚华研制出疏水性能优异的材料表面，它由大尺度曲面组成，形式简单、易于制备、造价低廉，可用于制造防积冰材料，具有自清洁、抗菌等功能。研究成果近日发表于《自然—通讯》。 该研究受玉莲花表面凸凹结构的生物启发，设计与制备出仿生超疏水波浪形结构表面，揭示了结构弧
兰州化物所自修复超双疏表面制备研究取得进展
近日，中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室表/界面研究组提出了制备自修复超双疏（超疏水和超疏油）表面简单有效的方法。 近年来，尽管已通过许多方法成功制备了人造超双疏表面，但它们的应用受到耐用性低的限制。大部分人造超双疏表面非常脆弱，易受机械磨损、苛刻条件破坏的影响
基于灰度纳米组装加工方法多维可控结构色超表面
结构色，又称物理色，是由光与物体表面微纳结构相互作用产生的颜色效果。相比于化学染料，结构色依赖物体在微纳尺度下的构型，而非材料本身的特性实现色彩的操控，在色彩鲜艳度、寿命以及分辨率方面具有显著的优势，可以应用在下一代高分辨显示设备及密码学器件中。光学超表面作为一种亚波长人工结构，能够在有限的空间
研究首次提出准连续域束缚态超表面结构
中国科学院西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室非线性光子技术及应用课题组通过将ENZ薄膜嵌入到金属与半导体介质的混合超表面结构中，首次在近红外波段提出了基于ENZ薄膜的准连续域束缚态（Quasi Bound states in the continuum，quasi-BIC）超表面结构，使得在
纳米柱阵列超颖表面构建模块的严格分析
利用先进的制造技术，人们成功实现了具有高数值孔径的可见波长的超透镜。通常使用空间变化的纳米结构作为模块来构建超透镜。在这个例子中分析了用于组成偏振不敏感超透镜的纳米柱状结构。利用傅立叶模态方法（FMM，也称为RCWA），严格计算这种纳米柱的振幅和相位传输。建模任务纳米柱分析vs柱子直径纳米柱分析vs
单层全介质超表面实现手性响应和任意波前调控
中科院光电所微细加工光学技术国家重点实验室近期在《先进功能材料》上发表封面学术论文，首次报道了利用单层全介质超表面同时实现手性响应和任意波前调控，解决了传统手性检测系统由于体积庞大笨重而无法微型化、集成化的难题，为手性材料及多功能材料的研究提供了全新的思路。 大多数生物必需的营养素，例如氨基
光电所结合相变材料与超表面实现可调波前调控
中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室近期在《先进科学》上发表封面学术论文，该研究结合相变材料与超表面实现了可调的光子自旋轨道相互作用，解决了目前基于超表面的平面光子器件功能固定不具备可调谐特性的难题，为未来动态可重构光子器件的实现提供了可行的方案。 超表面可以实现对光束波前的
超疏水表面测试原理以及应用前景晟鼎精密
目前，随着对超疏水材料研究的深入，他们潜在的应用价值引起了人们的广泛关注，我们在当前对超疏水材料的制备存在诸多不足之处，如制备工艺及制备条件，原料成本等等。 固体表面润湿性的影响因素：影响固体表面浸润性的因素主要有两个，一是表面自由能，二是表面微观结构，下面分别就这两个方面进行讨论。并由此引出特殊
光电所结合相变材料与超表面实现可调波前调控
中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室近期在《先进科学》上发表封面学术论文，该研究结合相变材料与超表面实现了可调的光子自旋轨道相互作用，解决了目前基于超表面的平面光子器件功能固定不具备可调谐特性的难题，为未来动态可重构光子器件的实现提供了可行的方案。 超表面可以实现对光束波前的
滕树云：超表面产生的结构涡旋全息术
近30年来，相位分布不均匀和相位奇点的光学涡旋一直是人们关注的问题。一个典型的涡旋通常表现为螺旋相位波前和环形强度截面。一个复杂的结构涡，如拉盖尔高斯(LG)束、贝塞尔高斯(BG)束或马修(Mathieu)束，表现为多环或多点强度分布，不同区域螺旋相的拓扑电荷可能相同或不同。由于涡旋光束携带轨道
一颗盐粒－一个相机，超表面技术突破！
普林斯顿大学和华盛顿大学的研究人员开发出一种盐粒大小的超小型照相机。该系统依赖一种被称为超表面的技术，由160万个圆柱形柱组成，可像计算机芯片一样量产。图片来源：普林斯顿大学 微型相机在发现人体问题和实现超小型机器人传感方面有很大潜力，但过去的方法只能在有限的视野下捕捉模糊、扭曲的图像。 现
南京大学团队首次实现单个表面多种量子密钥分发协议
南京大学物理学院彭茹雯教授和王牧教授研究组在基于超构表面的量子通信研究中取得重要进展，首次基于单一超构表面实现多种协议量子密钥分发。该研究组通过构造多通道硅超构表面，利用偏振纠缠光子对与其相互作用，同时产生和分发多个自旋-轨道角动量（SAM-OAM）杂化态。实验上，他们将这些杂化态用于执行基于BB8