超材料

超材料(Metamaterial)是一類具有自然界的天然材料所不具備的超常物理性質的人工複合結構或複合材料。超材料的性質不是由構成的材料決定，而是取決於人工結構。這些人工結構可以包括單元結構和由這些單元結構集合而成的複合結構，這些結構以非常規的方式影響所得超材料的電磁輻射，並使超材料具有獨特的特性，例如負磁導率和介電常數，這是常規材料無法獲得的。

超材料的主要特點包括超出常規材料的物理性質、由人工結構構成，以及其超常性質來源於所設計的人工結構設計而非構成材料本身的屬性。典型的超材料包括左手材料、非正定介質等，這些材料可用於製造隱身斗篷、完美透鏡等。超材料的設計提供了全新的材料設計方法和研究範式，有望為諸多套用領域提供顛覆性技術。

超材料的套用包括利用超材料對入射波進行調製，產生電磁波彎曲、特殊電磁散射、高效吸波等特殊現象。它們在飛行器、艦艇和地面車輛等方面有廣泛套用，也可用於製造高指向性天線、移相器和濾波器的設計，提高天線的輻射效率、實現相關器件的小型化。此外，超材料在未來的6G通信、光通信、光計算和光探測領域也有望發揮作用。