未来世界由超材料建构

 超材料是一种特殊的人工复合材料或结构,通过对材料的关键物理尺寸进行结构上的有序设计,可以使其获得自然界材料所不具备的超常规物理性质。左手材料、光子晶体等超材料在隐身、天线领域有广泛的研究和应用。本文综述超材料的特殊性能及在军事、民用等领域的应用情况。     

复杂周期磁超晶格的电导共振劈裂

利用转移矩阵方法,研究了在非均匀垂直磁场作用下的二维电子气中弹道电导的共振劈裂.这一非均匀磁场可以通过在异质结上沉积铁磁条来实现.结果显示:对于n个周期且每个周期含有m个构筑块的复杂的磁超晶格结构,弹道电导的共振区将劈裂为m个子能窗,并且在每个子能窗中,弹道电导具有n-1重的劈裂峰.本质上,弹道电导的劈裂规则仍然是隧穿几率劈裂的反应.     

超电导性特性及其在C60掺杂物方面的进展

超电导性研究，自发现掺杂碱金属的C60具有超导性后，又开拓出新领域，本从超导电性的发现，特性，微观BCS理论入手，讨论了C60掺杂物超导电性的研究进展。     

2020年光学超材料热点回眸

光学超材料一直是超材料学科中的重要组成部分之一,是超材料在信息科学领域中应用的重要体现.2020年,光学超材料领域的研究涌现出了一大批非常优秀的科技成果.围绕非线性光学超材料、人工智能超材料与光学超表面等方面回顾了光学超材料在2020年的研究热点.     

超材料技术的研究进展

超材料作为近年来研究热门之一,其所拥有的奇异特性具有非常大的应用前景.作为一种利用物体结构排列次序而使其产生特异性能的材料,其材质、结构形状以及结构尺寸直接决定了超材料的电磁特性.本文分析了超材料奇异的电磁特性和发展现状.     

超原子及其组装材料

近年来,在团簇物理学中出现了超原子这一新兴研究方向。本文结合超原子已有的实验和理论研究,简单介绍了超原子概念及其发展历程,论述了超原子研究的范畴、目的和意义,分析了超原子及其组装材料的研究现状及潜在研究课题。     

合成生物学、超材料和人工智能的融合

提出了合成生物学、超材料与人工智能互相融合的思想,研究领域从合成生物学、超材料、人工智能拓展为生物超材料/超生物材料、智能超材料、智能合成生物学/生物人工智能,再到智能生物超材料,这种三向、三位一体的交叉融合为科学技术创新发展提供了新思路。     

电磁超材料与增益材料研究现状与进展

电磁超材料是指一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料,具有广阔的应用前景.目前,电磁超材料实际设计中出现的窄带宽和高损耗等问题,限制了其进一步的应用.对于电磁超材料中贵金属结构的损耗,通过引入增益材料可降低甚至完全补偿其损耗.该文首先回顾超材料的历史发展过程,介绍其国内外的研究现状;然后归纳超材料在发展过程中遇到的问题,着重介绍如何通过引入增益材料来弥补超材料中的金属损耗.     

基于超材料的雷达吸波材料研究进展

雷达吸波材料能够有效地抑制透射波和反射波,因而被广泛应用于隐身、电磁屏蔽和兼容以及无线通信等领域。受制于材料的电磁频散特性,传统吸波材料的宽带低频吸波性能难以进一步提高。近年来,随着超材料结构设计的不断发展,基于超材料构架设计实现的宽带电磁吸波,由于具有更加灵活的电磁调控能力,因而在其电磁性能提升方面具有更大拓展空间。围绕雷达吸波超材料的最新研究进展,结合电磁吸波超材料的发展背景、设计原理和性能表征方面的内容,着重介绍了基于多谐振叠加吸波结构、超材料与传统材料复合吸波结构、三维阵列吸波结构以及人工表面等离激元吸波结构设计的宽带雷达吸波超材料,并对于未来雷达吸波超材料的发展趋势做进一步展望。     

超材料:科技突破新机遇

 超材料是一类具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合材料,这类材料的独特性能来自于它的人工结构而非材料本身。本文综述了主题为“超材料：科技突破新机遇”的中国科协第99期“新观点新学说学术沙龙”的多方观点,介绍了超材料的内涵和外延、研究现状,展望了超材料的发展方向。     

电磁超材料及智能超材料隐身技术发展现状及趋势

从武器装备的实际电磁攻防需求出发，聚焦于超材料在电磁领域的应用，简单回顾了电磁超材料的发展历程和实用化进程，着重介绍了近年来最可能产生颠覆性技术的领域——智能可重复编程超材料及基于其的智能隐身系统。基于长期对电磁隐身、新型电磁器件的研究，结合实践经验，对目前超材料隐身技术成熟度进一步提高所面临的难点进行分析，并对未来的发展做出了建议和展望。     

一种交联层状材料及其质子电导

本文讨论了复合离子[Zr4（OH）I4（H2O）10）］2+及[Al13O4（OH）24·12H2O]7+对层状锆磷酸盐Zr（HPO4）2H2O（a-ZrP）的插入及插入后材料的质子电导。离子插入后材料的层间距由7.6A增大到17～20A。在室温及相对温度为100％的条件下，材料的质子电导可达10－2cm－1Ω-1，该种高质子电导率材料在直接型甲醇燃料电池及电化学器件上具有较大的潜在应用价值．     

新型钙钛矿结构复合氧化物材料的电导性能

研究了几种钙钛矿结构以及类钙钛矿结构材料的电导性能.实验表明,La0.8Sr0.2MnO3,La0.8Sr0.2Ni0.1Mn0.9O3,La0.8Sr0.2Ce0.1Mn0.9O3和SrFe0.5Co0.5O3电导率相差不大,均为10-1S·cm-1数量级;高温熔盐中耐侵蚀性能优良的LaLiMnOy和LaLi0.5MnOy电导率差别很大,前者电导率大于1 S·cm-1,达到了MCFC阴极对材料电导性能要求,而后者仅为10-2S·cm-1数量级.高达0.191eV的电导激活能可能是LaLi0.5MnOy电导率过低的原因.     

微波电磁超材料设计与应用研究进展

电磁超材料在二十多年的发展历程中,引发了学术界和产业界的广泛关注,在军事、民用等领域扮演着重要的角色.电磁超材料可以突破传统电磁器件电磁响应的局限,具有自然媒质所不具备的电磁特性.电磁超材料对不同频段的电磁波均具备优异的操控能力,进而演化出了多样化的电磁超材料功能器件.随着应用需求的不断提升,电磁超材料结构日趋复杂,功能趋向多元化.新材料与新工艺在电磁超材料中的融合应用不断涌现,以人工智能和优化理论为驱动力的超材料设计方法学研究蓬勃发展.本文结合近年来涌现出的研究成果和行业发展状况,简要总结了微波领域电磁超材料的发展应用态势.同时本文以近年知网论文数据库中收录的4949篇电磁超材料论文作为语料库,利用长短期记忆网络模型,从大数据角度,统计归纳了当前国内电磁超材料发展趋势.为从事本领域研究的科研人员提供了可资借鉴的方向展望.     

钢铁材料组织超细化处理工艺研究进展

综述了钢铁材料在组织超细化技术方面的研究成果，阐述了各种超细化技术的适用条件，介绍了近期这方面的研究结果。     

电磁超材料研究进展

 简介了电磁超材料的定义、性质和分类,综述了电磁超材料研究的常用等效媒质理论、电磁参数提取方法、电磁超材料的具体实现方式、二维电磁表面及其机理、电磁超材料的典型应用等研究进展,展望了电磁超材料的发展趋势。     

2020生物超材料热点回眸

由于2020年新冠肺炎疫情的影响,生物超材料成为超材料领域的一个重要研究热点.回顾了2020年活性生物超材料和非活性生物超材料在生物领域的应用以及最新进展,展望了其发展趋势.     

人工电磁超材料的电磁波调控特性

人工电磁超材料具有自然界材料所不具备的电磁参数,并且拥有可设计性和可灵活调节性质,可实现对电磁波传播性能进行新的调控,是近年来的研究热点.本文介绍了一系列运用人工电磁超材料调控电磁波传播的功能器件,包括非对称电磁波传输器件、可调节电磁波吸波结构、电磁波极化调制器件,磁性光子晶体、磁性左手材料和基于超导薄膜的太赫兹人工电磁超材料,这些器件运用人工超材料的特殊物理特性和参数可设计性,具有全新的功能和优势,有效提高了对电磁波的调控能力.