得益于变换光学的强大创造力,已有研究开发了许多异常应用,如隐形斗篷、电磁(EM)场旋转器、聚光器和波导弯曲器。在互补介质和折叠几何变换的概念下,变换光学在理论上被用来设计错觉光学器件。这些装置的实现需要具有负介电常数和磁导率的超材料的构件。然而,由于超材料设计、制造和材料损耗的挑战,超散射效应,如阻止空气通道中的波传播,还没有从物理上从错觉器件中得到验证。
近日,来自南京大学电子科学与工程学院的Kang-Ping Ye等人实现了一个大的超材料超散射,并通过场映射技术实验演示了它在微波频率下的超散射效应。他们证实了超散射起源于表面等离子体激元的激发。结合超散射,他们通过实验展示了一个不可见的通道可以阻挡空气通道中的电磁波,其宽度远大于相应矩形波导的截止宽度。他们的结果首次直接观察到了双负超材料的超散射效应和电磁波的隐形通道。它为未来其他幻像设备的设计搭建了一个理想的平台。相关研究工作发表在《Physical Review Letters》上。(詹若男)
文章链接:Kang-Ping Ye et al. Invisible Gateway by Superscattering Effect of metamaterials. Physical Review Letters 126, 227403 (2021) DOI: 10.1103/PhysRevLett.126.227403