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美研制出新型三维人工电磁介质

离线im286

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0楼发表于: 2009-08-21 20:29:57

几乎所有的气体,液体和固体等实物,在电场中都呈现出介电性和导电性两种基本特性,具有介电性的物质称为电介质,具有导电性的物质就是导体.完全没有导电性而只有介电性的物质是理想的电介质

美国科学家在开发下一代传感器新透镜的过程中，研制出一种分层结构材料。该材料能够导致光线出现负折射或弯曲，这在自然界是不可能发生的现象。新研究由美国国家科学基金健康和环境中红外技术研究中心和普林斯顿复合材料中心的科学家完成，它是人们首次利用半导体研制出的具有负折射性能的三维材料。
在自然界，折射光总是向一个方向弯曲，如同人们透过玻璃杯侧面观察杯中穿过水面吸管时所看到的那样。然而，科学家经过努力，研制出一种人工电磁介质，它由半导体（铟－镓－砷和铝－铟－砷）交叠分层组成。用其作为单一透镜，能让入射光线与折射光线处在界面法线的同侧，发生负折射。
光线折射现象是透镜表面需要制成曲面的原因，而这限制了成像的分辨率或者质量。利用新的人工电磁介质，人们可以制作平面透镜。从理论上讲，平面透镜能让显微镜观察到小到脱氧核糖核酸那样的物质成像。目前，现有的人工电磁介质仅能在红外光波段工作，然而科学家希望未来能够将新技术扩展到其他波段。
过去，人们研制出的人工电磁介质也能让光线发生负折射，但是新的研究成果是首次采用三维结构的人工电磁介质实现了负折射，同时整个材料均由半导体组成。这将有助于人们今后将技术融入诸如化学物质传感器、通信设备和医学诊断仪器中。

电磁感应透明(Electromagneticallyinducedtransparency，EIT)介质与负折射率介质(Negativeindexmedia，NIM)是当前光学与材料领域中两种热门新型人工电磁介质.本文利用经典电磁理论、半经典理论以及量子理论与方法研究了这两种人工电磁介质的光学特性.这两种电磁介质本身又具有紧密联系：即选择适当的原子系统与原子数密度，在一定的耦合光强度条件下，EIT介质对于探针光某一频率 ..

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