《電磁波在雙零折射率光子晶體中奇異傳播性質的研究》是依託蘇州大學，由杭志宏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：電磁波在雙零折射率光子晶體中奇異傳播性質的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：杭志宏
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
零折射率材料是最近超穎材料研究中的熱點。利用零折射率材料可以構造新型光學器件，讓電磁波沿任意路徑傳播，或任意改變電磁波波前形狀。我們在2011年首次實現了有效介電常數和磁導率同時為零的雙零折射率光子晶體，並展示了其具有彎波導，聚焦和一維隱身等新穎的功能。然而，這種新型材料仍有很多奇妙功能尚未實現，甚至未被探索過。本項目擬對雙零折射率光子晶體系統開展進一步的研究，包括：（1）研究缺陷態對雙零折射率波導管中電磁波傳播的影響；（2）分析雙零折射率光子晶體中電磁脈衝的傳播特性；（3）探討準晶周期和非周期結構對雙零折射率光子晶體電磁特性的影響等。我們希望通過理論分析，數值模擬和微波實驗等多方面研究，深入探索並理解光在雙零折射率光子晶體中的特殊傳播性質，開發新型電磁波器件，並為將這一新領域推廣到光學頻段打下基礎。
結題摘要
申請人的國家自然科學基金青年項目“電磁波在雙零折射率光子晶體中奇異傳播性質的研究”主要在理論和微波實驗方面研究雙零折射率光子晶體中存在的各種特殊電磁性質。由於介電常數和磁導率同時為零，此種零折射率材料的阻抗可以和空氣匹配，且只需利用介質材料構建，加工製備都非常簡便。因此具有廣泛的套用前景。基於申請本項目主要完成了三個方面的工作：（1）研究了填充零折射率材料的波導管中存在缺陷的情況下，二維和三維零折射率材料滲流特性的不同之處；（2）研究了各向異性零折射率材料對電磁能流的操控能力，並在嘗試利用光子晶體實現各向異性零折射率材料的同時，發現各向異性光子晶體可以擁有具空間色散的有效介電常數和磁導率，並利用介質光子晶體實現了超透明固體材料；（3）研究了雙零折射率光子晶體能帶中狄拉克色散的拓撲性質，並通過能帶調控，成功的實現了能帶反轉，並實現了確定性的光子晶體界面態並首次在實驗上測出界面態色散。其中各向異性超透明介質材料以封面論文的形式在Phys. Rev. Lett.上得到發表。
