Surface-Plasmon-Polariton (SPP)-Like Acoustic Surface Waves on Elastic Metamaterials
研究了弹性异向介质表面声表面波的色散特性。与分析方法，我们表明，非常规的声表面波，与金属表面上的电磁表面等离子体激元（SPPs）的色散行为非常相似，可以存在于弹性超材料的频率附近的弹性Lamé的常数满足λ + μ =0。以两种典型的弹性超材料为例，说明了这种特殊的声表面波。
2014-08-10 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Experimental Observation of Reversed Doppler Effects in Acoustic Metamaterials
本文报道了一种由七个笛形双元分子团簇组成的声学超材料的宽带反向多普勒效应的实验观察。仿真和实验验证了这种同时具有负弹性模量和负质量密度的局部共振声学超材料可以在较宽的频率范围内实现负折射。所构建的超材料表现出宽带反向多普勒效应。频率偏移随着频率的增加而连续增加。双超分子团簇的组装为设计宽频带的双负声学超材料及其他各种应用开辟了新的方向。
2015-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Acoustic metamaterial absorbers based on confined sonic crystals
在这项工作中，理论，数值和实验结果检查声波晶体中的热粘性损失，使制造和表征的声学超材料吸收器与复值各向异性惯性。开发的配方可以写没有未知的或经验的系数，由于结构化的晶格的声波晶体和有组织的分层方案，它示出，可以使用更高的填充分数的安排，以提供一个大的增强损耗因子。为了在可实现的实验配置中精确地描述这些结构，由于声波晶格内的热和粘性边界层效应，需要修改有效性质的限制结构。理论公式描述这些受限的声波晶体的影响，无论是单独和作为声学超材料结构的一部分，并在声阻抗管实验证明。据观察，受限的声波晶体表现出粘性损失的增加和有效体积模量的减少，通过改善的阻抗匹配和增强的吸收，使更好的吸声性能。
2014-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Design of acoustic metamaterials through nonlinear programming
研究了色散波在具有四手征拓扑结构和惯性局域谐振器的周期性异向介质中的传播。将该材料的Floquet-Bloch谱与无谐振器的四手性梁晶格材料的Floquet-Bloch谱进行了比较。谐振器可以被设计为打开和移动频带间隙，即谐波不传播的频谱间隔。因此，可以在超材料中追求频率能带结构的最佳无源控制。为此，提出了一个关于可允许的几何和力学参数的紧凑集的合适的约束非线性优化问题。根据功能要求，获得确定Floquet-Bloch谱的一对连续分支之间的最大低频带隙的特定参数集。通过移动渐近线的方法的一个版本，结合准蒙特卡洛多启动技术的优化问题得到成功解决。
2016-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Active acoustic metamaterials reconfigurable in real-time
目前声学超材料的一个主要限制是，它们的声学特性要么在制造后被锁定在适当的位置，要么只能适度地调节，将它们与它们设计的特定应用联系在一起。在本文中，我们提出了一种设计方法，产生主动超材料的物理结构是固定的，但他们的局部声学响应可以改变几乎任意和实时配置的数字电子控制的超材料的声学特性。我们通过实验证明了这种方法，通过设计一个超材料板配置作为一个非常薄的声透镜，不同的操作三个相同的，连续的脉冲入射在透镜上。此外，我们表明，板坯可以配置为同时实施各种角色，如透镜和光束转向装置。最后，我们表明，超材料板是适合于有效的二次谐波声成像设备能够克服线性透镜的衍射极限。这些优点证明了这种有源超材料的多功能性，并突出了其广泛的适用性，特别是声学成像。
2015-05-03 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Acoustic Metameterial with Negative Modulus
我们目前的实验和理论结果的声学超材料，表现出负的有效模量的频率范围从0到450 Hz。制备了一种在管上开孔阵列的一维声学超材料。我们观察到，450 Hz以上的声波在该结构中传播良好，但没有低于450 Hz的声音通过。由于等离子体振荡，超材料的频率特性具有与金属中的介电常数相同的形式。我们还提供了一个理论来解释实验结果。
2009-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Measurements of Broadband Negative Index in Space-Coiling Acoustic Metamaterials
我们报道了在一种超声波材料结构中获得宽带负折射率的实验证明。采用两种不同的方法来证明超材料的负折射率性质：从反射和透射测量中提取有效参数的一维提取，以及令人信服地显示对应于负折射的透射角的基于棱镜的二维测量。在后一种情况下观察到的透射角也非常符合在一维测量和数值模拟中获得的折射率。我们期望这种透明的超材料成为实际声学超材料设备的选择单位单元，这些设备需要宽带和显著的负折射率。
2012-12-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Multi-parametric sensitivity analysis of the band structure for tetrachiral acoustic metamaterials
四手性材料的特征在于由刚性环和柔性韧带的周期性图案制成的蜂窝状微观结构。它们的力学行为可以用刚性大质量体和弹性无质量梁的平面晶格来描述。周期性的细胞动力学是由一个单原子结构模型，方便地减少到唯一的积极程度的自由。本文给出了控制弹性波自由传播的能带结构的显式参数描述。借助于多参数摄动技术，进行灵敏度分析，以实现色散函数的解析渐近近似。在低频范围内的全带隙的存在的参数条件的建立。此外，在允许的参数范围内，带隙振幅进行了分析评估。在四手性声学超材料中，可以通过引入环内谐振器来打开阻带。摄动方法可以有效地处理由此产生的力学参数空间的扩大。实际上，对于能带结构实现了高精度的参数近似，通过与谐振器频率相关的新的光学分支来丰富。特别是，在超材料光谱的目标阻带解析设计通过反谱问题的渐近解。
2018-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Total transmission and total reflection of acoustic wave by zero index metamaterials loaded with general solid defects
本文研究了声波在含有一般固体缺陷的零折射率超材料波导中的传输特性。通过调整固体缺陷的参数可以实现全透射和全反射。我们全面地研究了固体缺陷的纵/横波速度对声波在波导中传播的影响。一个二维（2D）的零折射率的声学晶体（AC）系统被用来实现这些有趣的传输特性。因此，我们的工作提供了更多的可能性，通过ZIM操纵声波传播。
2013-08-19 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Acoustic metamaterial exhibiting four different sign combinations of density and modulus
我们制作了一种由亥姆霍兹共振器和薄膜组成的双负声学超材料。传输和色散关系的实验数据。该系统具有三个频率，在这三个频率下，声学状态依次从密度负（ρ -NG）到双负（DNG）、模量负（B-NG）和双正（DPS）发生急剧转变。我们观察到相对于空气的负折射率范围从-0.06到-3.7，这将允许新的声学变换技术。
2011-02-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Achieving Selective Damage Interrogation and Sub-Wavelength Resolution in Thin Plates with Embedded Metamaterial Acoustic Lenses
在这项研究中，我们提出了一种方法，超声波束形成和高分辨率识别声源结构健康监测技术具有重要意义。所提出的概念是基于通过嵌入式声学超材料透镜的动态定制结构元件的设计。这种方法提供了一个全新的替代传统的相控阵技术，使形成可操纵和准直（或聚焦）的超声波束，通过利用一个单一的换能器。超声波束可以通过简单地调谐激励的频率来操纵。此外，嵌入式透镜可以被设计为实现对初始集群损伤的亚波长分辨率。
2013-12-18 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magneto-Mechanical Metamaterials with Widely Tunable Mechanical Properties and Acoustic Bandgaps
机械超材料是一种结构化的人造材料，允许在自然界中观察不到的独特行为，使它们成为广泛应用的有希望的候选者。现有的超材料缺乏可调谐性，因为它们的特性在制造后只能在有限的程度上改变。在本文中，我们提出了一种新的磁机械超材料，允许通过变形模式分支的新概念的大的可调谐性。这种新型超材料的结构采用了使用硬磁软活性材料的非对称接头设计，该设计允许在相反方向的磁场下的两种不同的致动模式（弯曲和折叠）。随后施加机械力导致变形模式分支，其中超材料架构转变成两种明显不同的形状，这两种形状表现出非常不同的变形，并且能够实现诸如机械刚度和声学带隙之类的性质的极大可调性。此外，这种超材料设计可以与具有全局刚度可调性的磁性形状记忆聚合物结合，这进一步实现了声学行为的全局偏移。磁致动和机械致动的结合，以及形状记忆效应，为超材料的新范例注入了无与伦比的可调特性。
2020-06-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Elastic metamaterials with simultaneously negative effective shear modulus and mass density
提出了一种由流固复合夹杂组成的弹性超材料，该材料在很大的频率范围内具有负剪切模量和负质量密度。这种固体超材料具有独特的弹性性质，即只有横波可以以负色散传播，而纵波被禁止。这导致了许多有趣的现象，如负折射，这是通过使用一个楔形样品，并从横波到纵波，不能发生在两个天然固体的界面上的模式转换的显着量。
2011-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Flute-Model Acoustic Metamaterials with Simultaneously Negative Bulk Modulus and Mass Density
实验构建了一种由穿孔中空钢管（PHSTs）周期阵列构成的三维笛形“分子”结构声学超材料（AM），并研究了其在阻抗管系统中的透射和反射特性。AM表现出透射峰和反相，从而表现出PHST的局部共振。基于均匀介质理论，计算出AM的有效体积模量和质量密度同时为负，折射率也为负。PHST AM平板聚焦实验表明，具有谐振结构的介质表现出明显的超材料特性。
2012-10-09 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Bending a periodically layered structure for transformation acoustics
各向异性声学超材料在引导和操纵声音能量方面具有很大的潜力，已被证明是非常有用的。在本文中，我们进一步发展的想法，通过使用周期性分层结构的变换声学。这样一个简单的方案周期性地将相同弯曲的固体板插入背景流体中。它形成了一种超材料，具有垂直于弯曲板的高折射率和沿着板的接近1的折射率。我们表明，周期性分层结构，结合变换的方法，可以切割成特定的设备形状的声学隐身和错觉。
2011-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Topology optimization of anisotropic elastic metamaterial with broadband double-negative index
针对超透镜在医学超声和检测领域的应用前景，同时具有负质量密度和负弹性模量的双负材料可以作为突破衍射极限的理想超透镜。本文利用拓扑优化方法设计了具有宽带双负折射率的二维单相各向异性弹性异向介质，并数值模拟了深亚波长尺度下的超透镜效应。我们还讨论了目标函数中的几个参数和约束条件对优化结果的影响。与以往报道的机制不同，我们的优化结构表现出新的四极或多极共振的负质量密度，负的纵向和剪切模量。此外，我们还观察到单相介质中横波的负折射现象。大多数结构可以作为各向异性的零折射率材料，在一定的频率下的纵向或横波。隐身效果的纵向和横波证明。此外，在特定的优化约束条件下，我们设计了一个超各向异性的超材料，表现出双负和双曲色散沿两个主方向，分别。我们的优化工作提供了一个强大的计算方法，在弹性超材料的负折射率工程和指导设计的其他种类的超材料，包括电磁和声学超材料。我们的优化结构的不寻常的性质可能会激发新的想法和新的应用，包括低频振动衰减，平面透镜和超声弹性波在未来。
2016-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Robust 3D multi-polar acoustic metamaterials with broadband double negativity
声学负折射率超材料有望实现诊断医学成像的超透镜。尽管最近在该领域取得了进展，但大多数超材料都存在空间对称性低、复杂的迷宫拓扑结构和窄带特征等缺陷，这使得它们难以用于对称亚波长成像应用。在这里，我们提出了一类强大的多腔超材料，并揭示了他们共同的双负机制，使多极（偶极，四极和八极）共振在二维（2D）和三维（3D）的情况。特别是，我们发现明确的关系，从等效电路类比的双负频率范围。此外，实现了宽带单光源和双光源亚波长成像，并通过二维和三维超透镜进行了验证。更重要的是，模拟3D超透镜可以保证全方位的亚波长成像。所提出的多极共振使能的鲁棒超材料和设计方法为更容易操纵亚波长波和实现实用的3D超材料器件开辟了视野。
2019-07-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Isotropic Negative Thermal Expansion Metamaterials
负热膨胀材料在科学和工程应用中是重要和理想的。然而，具有各向同性负热膨胀的天然材料是罕见的，并且通常在性能上不令人满意。在这里，我们提出了一种新的方法来实现负热膨胀通过超材料的方法。超材料由双材料条和反手性结构相结合的单元构成。实验和模拟结果均显示出各向同性的负热膨胀特性。超材料的负热膨胀系数取决于双材料条中两种组分材料的热膨胀系数之差，也取决于反手征结构中的节点半径和韧带长度.在303.15 ~ 773.15 K的工作温度范围内，测得的线性负热膨胀系数为-68.1 × 10 - 6 1/K，是迄今为止实验测得的最大值之一。我们的研究结果提供了一种新的和实用的方法，以获得可调的各向同性负热膨胀在任何规模的材料。
2015-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Systematic design and realization of double-negative acoustic metamaterials by topology optimization
双负超声波材料（AMM）在超声、生物医学传感和无损检测等领域具有广阔的应用前景。在同时增加或不增加机制下，考虑不同的微结构对称性、最小结构特征尺寸和有效参数的离散程度，建立了一个统一的拓扑优化框架。然后，我们应用优化框架，提供启发式的共振腔为基础的和空间螺旋超材料的宽带双负性。同时，我们证明了双负性的本质来自新的人工多极LC和米氏共振，可以诱导的控制机制在优化。此外，大量的数值模拟验证了优化的AMM的双负性，负折射，增强的倏逝波和亚波长成像。最后，我们通过实验展示了使用3D打印优化的空间螺旋超材料的所需宽带亚波长成像。目前的方法和宽带超材料为亚波长成像技术提供了理想的AMM构建策略。
2018-11-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Labyrinthine acoustic metamaterials with space-coiling channels for low-frequency sound control
我们数值分析了具有沿着Wunderlich空间填充曲线折叠的内部通道的超材料的性能，以控制空气中的低频声音。与以前的研究相比，我们通过折叠通道进行波传播的直接建模，不引入有效的理论假设。其结果是，我们揭示了亚结构的通道，它允许波在相反的方向上传播入射波，具有不同的动力学相比，直缝的等效长度。这些差异归因于激活的弯曲效应，并导致在带隙频率处100%的波反射。发现这种全反射现象对空气中的热粘性耗散不敏感。对于由迭代水平产生的波纹通道，可以通过使用超材料单层来实现宽带全声反射，并且通过调谐通道宽度来有效地控制吸收的波能量的量。因此，这项工作有助于更好地了解具有潜在应用的反射和过滤低频空气传播声音的超材料。
2017-12-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Hybrid Magnetoacoustic Metamaterials for Ultrasound Control
我们提出了一类超材料，其中声波的传播是通过磁弹性耦合磁性控制。超材料由嵌入非磁性矩阵中的薄磁性层（“谐振器”）的周期性阵列形成。携带能量通过该结构的声波与谐振器的磁模式杂交（“法诺谐振”）。这导致了一组丰富的效应，通过布拉格散射增强，并且当磁共振频率接近或位于声学带隙内时最为明显。结构的声反射表现出磁致透明和Borrmann效应。我们的分析表明，布拉格散射和法诺共振的组合效应可以克服普遍存在于现实系统中的磁阻尼。这为这种结构在波计算和信号处理中的应用铺平了道路
2019-11-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Artificial Seismic Shadow Zone by Acoustic Metamaterials
我们开发了一种新的抗震工程方法，使用声学超材料创建人工地震阴影区。通过设计带有几个侧孔的巨大空盒子，这些侧孔对应于地震波的共振频率，并将它们埋在我们想要保护的建筑物周围，地震波的速度变成了虚的。由许多元盒组成的元屏障衰减地震波，其通过耗散地震能量而指数地减小波的振幅。这是一种将地震能量转化为声音和热量的机械方法。我们估算了地震波产生的声级。这种区域保护方法不同于传统抗震设计的点保护，包括传统的隐蔽方法。元屏障创建了一个地震阴影区，保护区内的所有建筑物。通过计算机模拟对地震阴影区进行了检验，并与正常障碍物进行了比较。
2013-03-01 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Experimental characterization of fragile topology in an acoustic metamaterial
对称性是物质拓扑相分类的重要基础。大多数材料，无论是自然的还是建筑的，都具有晶体对称性。最近的理论工作揭示，这些晶体对称性可以稳定脆弱的布洛赫带，挑战我们的拓扑概念：虽然回答最基本的定义拓扑，可以通过增加平凡的布洛赫带平凡化这些带。在这里，我们充分描述了声学超材料的响应的对称性，以建立低洼布洛赫带的脆弱性。此外，我们提出了一个频谱签名的形式下扭曲的边界条件下的频谱流。
2020-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
3D metamaterial with stiffness and Poisson's ratio approaching negative infinity
我们报道了一种三维机械超材料，同时具有负刚度，负体积模量，负泊松比。这种超材料是粘合剂-壳元件的周期性排列。在压缩下，球壳向内凹陷，导致材料在横向方向上收缩。在较大的变形，通过不稳定性的发生和材料表现出负增量刚度。有趣的是，增量刚度和增量泊松比接近负无穷大（位移控制下）时，跳回观察。我们进一步证明了多负折射率超材料满足强椭圆率条件，因此具有多个单胞的超材料块在位移约束下是稳定的。
2019-03-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Bridging coupling bandgaps in nonlinear acoustic metamaterials
非线性声学超材料（NAMs）在开发波操纵新技术方面开辟了新的自由。最近，通过NAM中的混沌带实现了所需的超低和超宽带波支持[Nature Commun. 8，1288（2017）]。本文描述了非线性局域共振带隙中NAMS桥接耦合的远程相互作用机制。桥接带隙产生混沌带，并在非线性谐振器之间共享负质量。通过调节桥接对之间的频率距离，可以有效地控制混沌带的带宽和消波效率。对含有两个非线性耦合共振的三原子模型的理论分析阐明了带隙桥接的原理。NAM梁创建实验证明这种机制，包括周期性解的分叉。我们的研究扩展了NAMS的内容，并预期基于此机制的更多的非线性效应。
2018-07-03 cond-mat.mtrl-sci nlin.CD physics.app-ph
Transformational acoustic metamaterials based on pressure gradients
我们应用均匀化过程的声速势波方程。对不同实例的研究表明，对于相同的基本声学参数，所得到的有效性质不同于均匀化压力波方程的有效性质。仔细的分析表明，一组给定的非齐次参数代表一个完全不同的物理系统，这取决于所考虑的方程。我们的研究结果揭示了一种不同的方式，通过静态压力的梯度定制声学特性。与基于等压复合材料的标准超流体相比，这种替代的超流体适合于通过速度势方程设计的转换装置的实现。这包括运动背景中的声学系统或由一般时空变换引起的声学系统。作为一个例子，我们设计了一个能够掩盖声速势的装置。
2014-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci gr-qc
Active Negative Index Metamaterial Powered by an Electron Beam
介绍了一种新型的有源负折射率超材料，它的增益来自于电子束。这种超材料由一堆等距的平行金属板组成，金属板上有一排周期性的孔，形状像互补的开口环谐振器。结果表明，这种结构支持一个负折射率的横向磁电磁模式，可以与相对论电子束共振相互作用。这种超材料可以用作相干辐射源或粒子加速器。
2012-04-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Unconventional bound states in the continuum from metamaterial induced electron-acoustic plasma waves
本文提出基于双网超材料基带消失均匀化电磁场的新机制，实现无其他共振干扰且参数鲁棒的连续谱束缚态，并预测了体约束电子声学波模式和拓扑表面束缚态两种新类型。
2022-02-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics physics.plasm-ph
A Self-Assembled Metamaterial for Lamb Waves
我们报告的设计和表征的自组装，局部共振声超材料的兰姆波，由单层的$1.02$ $μ$ m聚苯乙烯微球粘附到$1.3$ $μ$ m厚的独立的硅膜。采用激光诱导瞬态光栅技术在超材料中产生兰姆波，并测量其声学响应。测量揭示了微球接触共振和最低频率的球状微球共振。测得的色散曲线显示杂交弯曲兰姆波与微球接触共振。我们比较了测量的色散与分析模型使用的接触共振频率作为一个单一的拟合参数，发现它很好地描述了所观察到的杂交。从这项研究的结果可以导致一个更好的理解微尺度接触力学和新型声学超材料的设计。
2015-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Overcoming losses with gain in a negative refractive index metamaterial
基于全矢量三维Maxwell-Bloch方法，研究了在负折射率渔网状超材料中利用增益来克服损耗的可能性。我们表明，适当放置光泵激光染料（增益）到超材料结构的结果在一个频带中的非双各向异性超材料成为放大。在该区域中，有效折射率的实部和虚部同时变为负值，并且品质因数在两个不同的频率点处发散。
2010-10-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Demonstration of a 3rd order hierarchy of higher order topological states in a three-dimensional acoustic metamaterial
在过去的几年中，经典波系已经构成了模拟复杂量子现象的极好平台。这种方法在光子学和声学中的拓扑现象的研究中取得了丰硕的成果：从陈氏绝缘体的手征边缘态和拓扑绝缘体的螺旋边缘态到准周期系统和合成维系统的高维拓扑态。最近，一类新的拓扑状态局域在一个D维系统的一个以上的维度，称为高阶拓扑（HOT）的状态，已被报道，提供了一个更通用的平台，以限制和控制经典的辐射和机械运动。然而，由于HOT态的实验研究迄今为止仅限于二维（2D）系统，三阶和更高阶的状态已经逃避实验观察。因此，研究高维经典系统为模拟高阶拓扑绝缘体和探索二阶以上的HOT态提供了机会。在这封信中，我们设计并实验研究了一种三维声学超材料，该材料支持三阶（0D）拓扑角状态，以及相同拓扑带隙内的二阶（1D）边缘状态，从而在三维中建立了完整的HOT状态层次结构，在相同的拓扑带隙内稳健地共存。超材料是在一个多功能的增材制造平台上实现的，该平台可以实现超原子和超分子的快速原型制作，这些超原子和超分子可以被卡在一起以形成具有复杂几何形状的3D超材料。组装的3D拓扑超材料表示由相互连接的分子制成的烧绿石晶格的声学模拟物，并且显示出拓扑体极化，导致出现定位在所有三维或二维中的拓扑HOT状态。
2019-03-01 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.class-ph
Interpretable SHAP-bounded Bayesian Optimization for Underwater Acoustic Metamaterial Coating Design
The University of Melbourne（墨尔本大学）
提出SHAP引导的贝叶斯优化框架，利用可解释性分析自动收紧设计变量边界，在不增加仿真迭代次数的前提下提升两种聚氨酯水下声学超材料涂层的吸声优化效果。
2025-05-10 cond-mat.mtrl-sci cs.LG cs.SD
Observation of fractal topological states in acoustic metamaterials
在固体材料和整数维经典波动系统中，物质的拓扑相已经得到了广泛的研究。然而，非整数维的拓扑状态在很大程度上仍未被探索。分形是一种在不同尺度上几乎相同的复杂非整数维几何。在这里，我们通过一致的理论和实验证明了声学Sierpierski分形拓扑绝缘体与非常规的高阶拓扑现象。我们发现丰富的拓扑边和角落的国家出现在我们的声学系统由于丰富的边缘和角落内的分形边界。有趣的是，边和角态的数量与体态的数量一样随系统尺寸变化，并且指数与Sierpienski地毯的Hausdorff分形维数一致。此外，出射角态呈现出非常规的光谱和波形。我们的研究为分形几何中的拓扑态开辟了一条途径。
2022-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Explicit Fresnel formulae for the absorbing double-negative metamaterials
研究了耗散双负超材料（DNMM）的光学性质，得到了全反射角的显式表达式，以及描述电磁波斜入射到界面上时DNMM对\textit{TE}和\textit{TM}电磁波偏振的反射和折射的正确的菲涅耳公式.研究了DNMM薄膜在正折射率（PIM）环境中的反射率和透射率。
2020-08-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Mid-Infrared waveguides and negative refraction with anisotropic metamaterials
我们提出了两种超材料波导，工作在中红外，这将显示负折射。第一波导是结合量子阱的金属条，而第二波导是结合量子阱的电介质波导。两种波导的负折射发生在量子阱的子带间跃迁（ISBT）周围，并且取决于阱内电子的2D浓度;这些材料可以通过常规半导体技术（MBE）生长，并且阱内的电子浓度由电场或光学泵浦外部控制。
2007-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Local metamaterials and transition layers
Illinois Institute of Technology（伊利诺伊理工学院）；Crystal Sonic Inc.（水晶声波公司）
本文提出局域声学超材料概念，通过等频轮廓的圆锥曲线与二次曲面判定负属性，并利用Drude过渡层将斜入射散射误差从20%以上降至2%以内，实现高效精确的散射预测。
2025-11-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Density Effects on the Negative Refractive Index of a Split Ring Resonator Metamaterial
基于互补介质的完美透镜和隐身是负折射率材料的可能应用。超材料是通过调整有效介电常数和磁导率来实现这一特性的天然候选材料。超材料的$n<0$的微调受到粗粒夹杂物的限制，粗粒夹杂物使电磁参数作为其密度的函数而离散。我们研究了在微波频率下超材料的负折射率与晶格周期线密度的关系。在波导截止频率以下的频带中，通过填充有开口环谐振器阵列的波导来获得负折射率。通过在1 GHz的带宽上调谐密度，保持了典型的完美透镜效应的特殊值$n=-1$。观察到超材料在其上操作的截止密度。第二个临界密度以上的传输饱和被发现接近Pendry限制。这些结果的密度的负折射率超材料开辟了新的途径，微调本构参数在所需的值，通过变换光学。
2010-01-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Negative refraction in Al:ZnO/ZnO metamaterial in the near-infrared
贵金属如金和银是超材料器件的主要金属构建块。然而，由这些金属制造亚波长尺寸的结构元件严重限制了器件的光学性能，并且使光波长范围内的几乎所有超材料器件的制造工艺复杂化。作为贵金属的替代品，我们建议使用重掺杂的氧化物半导体，在近红外线中提供功能和制造优势。在这封信中，我们报告了一个实验演示的负折射在近红外超材料设备，设计和制造使用铝掺杂氧化锌。
2011-10-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Space-coiling metamaterials with double negativity and conical dispersion
超材料是一种有效的均匀材料，表现出非凡的色散。负折射率超材料、零折射率超材料和极端各向异性超材料只是几个例子。代替使用可能引起不期望的吸收的局部谐振元件，存在巨大的努力来寻求替代路线以获得这些不寻常的性质。在这里，我们通过实验证明了一种替代方法，通过简单地用卷曲通道卷起空间来构建具有极端色散的超材料。这种几何方法的优点在于，在实现负折射率或零折射率时，波长与晶格常数之间的比率容易调节。它允许我们第一次构建具有锥形色散的声学超材料，从而清楚地展示了具有空气传播声音的声学超材料的负折射。在同样的原理下，我们还设计并实现了一种微波双负超材料。
2012-12-04 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph physics.optics
Metamaterials with Negative Compressibility Highlight Evolving Interpretations and Opportunities
本研究围绕负压缩性超材料展开，指出该构想对科研与应用价值显著，随着新效应形式的发现，需探究相关机制及力学超材料的设计方法。
2024-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
Acoustic cloaking: geometric transform, homogenization and a genetic algorithm
提出了一种实验设计各向异性非均匀超材料的一般方法，该方法通过改变亥姆霍兹方程中的坐标得到。该方法适用于允许进行伪装的圆柱变换的情况。为了近似这种复杂的超材料，我们应用均匀化理论的结果，并将它们与遗传算法相结合。为了说明我们的方法的力量，我们设计了三种类型的斗篷组成的各向同性同心层结构与三种类型的穿孔：弯曲的矩形，分裂环和十字架。这些斗篷的参数与现有技术兼容，它们模仿了转化材料的行为。数值模拟已经进行了定性和定量研究这些超材料的隐身效率。
2019-04-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
