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第一章 基础知识 1

第一节 简介 1

一、基本概念与范畴 1

二、主要类型与特点 1

第二节 超材料的结构设计与制造技术 4

一、超材料结构设计与制造基本原理 4

二、超材料的制备技术 5

三、超材料发展趋势 9

第三节 超材料制品 10

一、隐身超材料制品 10

二、超分辨成像装置 12

三、超透镜 12

四、可调超材料与光诱导手性开关 13

五、可变形智能超材料 13

第二章 左手材料 14

第一节 基础知识 14

一、左手与右手概念 14

二、左手材料的基本原理 15

第二节 左手材料设计与制备技术 18

一、实验性设计、制备与实现 18

二、电磁左手材料设计、制备与实现 20

三、磁谐振器和电谐振器设计、制备与实现技术 25

四、陶瓷基负磁导率材料的设计、制备与性能 27

五、磁可调太赫兹左手材料设计、制备与性能 29

六、光学左手材料（LHM）设计、制备与性质 32

七、信息传输左手材料设计与制备 38

第三节 左手材料的实现及研制 41

一、左手材料的实现 41

二、左手材料研制的关键技术与热点 43

第四节 左手材料的应用 46

一、左手材料与雷达吸波材料及散射截面 46

二、左手材料与隐身 47

三、左手材料与元器件 48

第三章 电磁超材料 49

第一节 基础知识 49

一、基本概念与范畴 49

二、电磁超材料研究与发展 50

第二节 电磁超材料的电磁波调控特性 51

一、电磁超材料对电磁波传播的调控技术 51

二、磁性光子晶体和磁性左手材料调控电磁波的传播技术与应用 56

三、超导太赫兹人工电磁超材料 62

第三节 电磁超材料隐身吸波结构的设计与实现 67

一、简介 67

二、基本类型与特点 67

三、电磁超材料吸波隐身结构设计与实现 69

四、叠层结构电磁超材料吸波结构的特性 71

第四节 电磁超材料的应用研究 74

一、在天线隐身中的应用 74

二、在电子器件中的应用 75

三、在雷达天线设计中的应用 77

第四章 太赫兹超材料 83

第一节 基础知识 83

一、基本概念与特点 83

二、太赫兹超材料的组成 84

第二节 太赫兹超材料的设计与制备 87

一、太赫兹超材料的结构设计 87

二、太赫兹超材料的制备方法 98

第三节 太赫兹超材料的特性 101

一、太赫兹波在谐振环多层超材料中的传输特性 101

二、超材料的连续太赫兹波透射特性 104

三、太赫兹波在各向异性超材料中的偏振转换特性 108

四、太赫兹波段树枝三维各向同性超材料设计与特性研究 112

第四节 可调太赫兹与光学超材料 115

一、简介 115

二、可调超材料的基本工作原理 116

三、可调太赫兹与光学超材料的品种与特性 117

第五章 光学超材料 125

第一节 线性与非线性光学超材料 125

一、线性光学超材料 125

二、非线性光学超材料 126

三、纳米结构优化设计与制备工艺 127

四、光学超材料的潜在应用及其展望 128

第二节 光波段超材料 129

一、光波段柔性超材料 129

二、可见光多频超材料及其吸收器 132

三、双渔网结构的绿光波段超材料 135

四、仙人球状Ag /TiO2 /PMMA可见光波段超材料 138

五、海胆状Ag /TiO2可见光波段超材料 141

六、多层陶瓷结构微光波段超材料 144

七、激光波段相干超材料 146

八、红外波段超材料 149

第三节 光子超材料 153

一、简介 153

二、光子超材料类型与特性 154

三、光子超材料在隐身中的应用前景 161

第四节 光学超材料器件与系统设计 162

一、超材料金属板透视装置设计 162

二、超材料的正多边形电磁波聚焦器设计 165

三、超材料的椭圆形电磁波聚焦器设计 169

四、超材料透镜 173

第六章 热学超材料与五模式（声学）超材料 176

第一节 热学超材料 176

一、简介 176

二、热隐身 178

三、热学超材料热防护、热管理与热信息 183

四、热学超材料研究现状与展望 186

第二节 五模式（声学）超材料 188

一、五模式超材料基本概念 188

二、声学变换基本原理 189

三、布拉格散射型五模式超材料 190

四、局域共振型五模式超材料 200

五、五模式超材料数值计算方法 201

六、五模式超材料制备及测试 203

七、五模式（声学）超材料的研究与应用前景 205

第七章 手性与智能超材料 207

第一节 手性超材料 207

一、简介 207

二、手性超材料的性能 208

三、典型手性超材料结构及其电磁性质 211

四、手性超材料的应用 216

第二节 智能超材料 218

一、智能超材料品种与性能 218

二、智能超材料的发展 222

三、未来的研究工作 223

参考文献 225