左手材料的研究和发展历史

左手材料的研发并非一帆风顺。在这个颠覆性的概念提出后的三十年里，虽然它有很多新奇的性质，但是由于它只停留在理论上，在自然界没有发现实际的左手材料，这个离奇的假设并没有立即被接受，而是几乎被忽略，直到世纪临近才开始出现转机。原因是英国科学家Pendry等人在1998~1999提出了实现负介电系数和负磁导率的巧妙设计结构。此后，人们开始越来越重视这种材料。随着2001的突破，左手材料的研究逐渐在国际上呈现出旋风之势。7月，瑞士ETHZ实验室的科学家宣布创造出三维左手材料，这可能会对电子通信行业产生重大影响，相关研究成果也发表在当月的《美国应用物理快报》上。

2002年底，美国麻省理工学院的孔金欧教授从理论上证明了左手材料存在的合理性，并表示这种人工介质可以用来制造高方向性的天线，聚焦微波束，实现“超级透镜”，用于电磁波隐身。左手材料的前景开始引起学术界、工业界尤其是军方的无限遐想。这是左手材料研究取得许多突破的一年。美国西雅图波音幻影工程公司的C. Parazzoli和加拿大多伦多大学电气工程系的G. Eleftheriades领导的两组研究人员在实验中直接观测到了负折射定律。爱荷华州立大学的S. Foteinopoulou也发表了以光子晶体为介质的左手物质的理论模拟结果。麻省理工学院的e·库布库和K·艾登在《自然》杂志上发表了一篇文章，描述了二维光子晶体中电磁波负折射的实验结果。基于科学家的许多发现，左手材料的发展进入了2003年世界十大科学进展，引起了全世界的关注。

2003年，哈尔滨工业大学吴群教授领导的研究小组对左手材料进行了全面的研究。截至目前，在左手材料领域，* * *承担了国家自然科学基金项目4项，国家973项目子项目2项；在国际国内一流学术期刊上发表SCI检索论文57篇，EI检索论文103篇，获得国际国内学术会议优秀论文奖4项，特邀报告4篇；国防科技出版基金资助，出版学术专著1部；2项发明专利已获授权。主要研究方向涵盖四个方面:左手材料的激发机理分析与电磁特性分析、性能优异的左手材料的构建与验证、左手材料在新型微波器件中的应用以及基于左手材料的隐身技术。华南师范大学(铁课题组)专家承担了广州市科技局重点项目“基于纳米组装的左手材料与器件”，并通过了中山大学和华南理工大学专家的验收。

其在左手材料领域的重要贡献是首次采用纳米组装技术在多孔纳米二氧化硅球中组装磁性材料和导电纳米线。这种“带有磁性和金属线的微球”在有机体系中重新取向混合，通过添加粉末的百分比来控制基底的密度，从而调节左手频段的频率，从而获得左手材料的批量制造技术。美国杜克大学和中国东南大学成功研制出一种新型微波波段隐身斗篷，这一研究成果发表在今年年初出版的《科学》杂志上。崔铁军教授作为东南大学毫米波国家重点实验室副主任，在计算电磁学、新型人工电磁材料等领域取得了多项原创性研究成果。崔铁军教授课题组与杜克大学史密斯教授课题组于2006年开始合作，在新型人工电磁材料的理论分析、设计、实验和应用等方面取得了一系列成果，为新型“隐身衣”的研制奠定了坚实的基础。

2009年6月5438+065438+10月，东南大学毫米波国家重点实验室崔铁军和程强领导的研究团队成功制造出一种人造电磁收集器，它能像宇宙中的“黑洞”一样吸收微波环境中的微波。这一成果引起了世界科技界的高度关注。6月5438+10月65438+5月，《自然》杂志网站也以“科学家研制出便携式黑洞”为题介绍了这一研究成果。

左手材料在本世纪初迅速成为科学界的研究热点。据不完全统计，在国际主要学术期刊上，2000年和2001年发表的左手材料研究论文分别为13篇和17篇，2002年上升到60篇，2003年超过100篇。