《各向異性質量聲波超材料超分辨成像的原理和實驗研究》是依託北京理工大學，由周蕭明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：各向異性質量聲波超材料超分辨成像的原理和實驗研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：周蕭明
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
各向異性質量聲波超材料具有特殊的頻散特性，可以突破衍射極限的限制實現聲波超分辨成像，但目前對超材料透鏡的幾何尺寸和損耗都有嚴格的要求，極大限制了聲波超分辨成像的實用化。項目以探討低損耗、小尺寸各向異性質量聲波超材料超分辨成像機理為研究目標，在系統研究各向異性質量聲波超材料成像機理的基礎上，重點研究零質量條件對凋落波的傳輸特性，以及相應低損耗聲波超材料的設計方法，最終為低損耗、小尺寸聲波超材料超分辨成像提供一套設計方法。為此將首先弄清各向異性質量條件下凋落波的傳輸機制，分析相應聲波超材料的超分辨成像特性，並探討損耗對成像效果的影響；然後基於動態平均場方法，建立聲波超材料的動態均勻化理論，給出巨觀等效參數與微觀結構之間的精確定量關係，為下一步超分辨透鏡的設計提供理論指導；最後基於薄膜型超材料進行低損耗超分辨透鏡的設計、製備和功能測試。
結題摘要
項目以各向異性超材料超解析度檢測為研究目標，深入研究了各向異性超材料突破衍射極限的機理，及低損耗、小尺寸超材料的設計、製備和實驗測試方法。取得的主要研究成果有：（1）提出了基於零等效質量和共振隧穿效應的凋落波全透射傳輸機制，設計出相應超材料結構，並通過了數值模擬驗證；（2）自行研製聲掃描場測試系統，可以用於超材料波控功能的實驗驗證；（3）製備出了“零質量”紙質振膜超材料和“共振隧穿”多孔金屬超材料，利用自製聲測試系統，實驗驗證了上述超材料的超分辨檢測功能，上述研究成果在生物醫學成像、工業無損檢測等領域具有潛在的套用價值。基於上述研究進展，發表SCI收錄期刊論文9篇，包括著名聲學期刊Journal of the Acoustical Society of America，著名物理期刊Applied Physics Letters等，培養博士研究生1名、碩士研究生2名，其中1名獲得北京理工大學優秀碩士論文。
