崔铁军院士 | 电磁超材料——从等效媒质到现场可编程系统
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中国科学院院士
崔铁军
图1. 等效媒质超材料及其新物理现象实验验证. (a)和(b)宽带和低损耗的二维地面隐身衣[34]; (c)∼(e)二维地面隐身衣隐身效果的实验验证[34]@Copyright 2009 The American Association for the Advancement of Science; (f)宽带和低损耗的三维地面隐身衣[37]@Copyright 2010 Springer Nature; (g)由电阻网络构成的直流电隐身衣[39]@Copyright 2012 American Physical Society; (h)和(i)电磁黑洞试验样品及其对电磁波的吸收过程 [42] @Copyright 2010 IOP Publishing and Deutsche Physikalische Gesellschaft
图2. 超薄开槽金属条带微波SPP传输线及其色散特性和传输特性[77]. (a)不同厚度开槽金属条带的色散特性; (b) 不同槽深的四条超薄、柔性微波SPP传输线照片; (c)∼(e)超薄柔性微波SPP传输线发生弯折时的近场特性及传输模式测量结果; (f)∼(h)微波SPP功分器照片及其近场的仿真与测试结果比较.
图3. 数字编码超材料单元结构及其对电磁波的调控. (a)数字编码超材料、单元结构及现场可编程超材料[112]; (b)数字编码超材料单元结构在二极管开和关的状态下相位响应曲线[112]; (c)不同编码情况下数字编码超材料对电磁波的调控[112]@Copyright 2014 Springer Nature; (d)由闵科夫斯基分形结构所实现的太赫兹数字编码超材料[114]@Copyright 2015 Springer Nature; (e)各向异性数字编码超材料基本单元及其对不同极化入射波的调控[115]@Copyright 2016 Springer Nature
电磁超材料——从等效媒质到现场可编程系统
崔铁军
中国科学: 信息科学, 2020, 50(10): 1427-1461
崔铁军, 教授、博士生导师, 现为东南大学电磁空间科学与技术研究院院长, 2019年被遴选为中国科学院院士.
崔铁军教授出版英文专著两部, 在国内外知名刊物发表论文400余篇. 研究成果多次被国内外期刊作为“研究亮点”报道,入选2010年中国科学十大进展、2016年美国光学学会30项重要成果、2016年自然科学基金基础研究十大进展、2016年中国光学重要成果等, 获2011年教育部自然科学一等奖、2014年国家自然科学二等奖、2016年军队科学技术进步一等奖、以及2018年国家自然科学二等奖.
崔铁军教授长期从事电磁超材料和计算电磁学的研究工作, 做出了系统性贡献. 在超材料方面, 提出从信息科学角度研究超材料的思想, 提出数字编码和现场可编程超材料及其控制电磁波的新方法, 建立了信息超材料新体系, 实现了对电磁波和数字信息的实时操控, 使单一超材料可实时切换成很多完全不同的功能, 开辟了超材料新方向; 在传统超材料领域, 建立了超材料通用的等效媒质模型, 实现了宽带、低损耗超材料的快速准确设计, 实验验证了电磁黑洞、宽带隐身、电磁幻觉等新物理现象; 率先从微波传输线角度研究人工表面等离激元(SPP) 超材料, 开拓了基于SPP 传输线的微波领域新方向; 突破了超材料在工程应用中的一些瓶颈问题, 并应用于航天、航空、电子、船舶等工业部门. 在计算电磁学方面, 提出了电磁波与复杂目标及环境相互作用的一系列高效算法, 可快速准确地预估真实环境下复杂目标的电磁散射特性; 开发了具有自主知识产权的系列自主可控专用电磁仿真软件, 可对“平台级”目标(如飞行器、大型车辆和舰船等) 和数十公里“战场级”地海环境进行快速电磁建模, 在航天、航空、电子、船舶等工业部门获得大量应用, 取得了显著的经济效益与社会效益.