特异材料的发展与研究概况开题报告

1. 研究目的与意义

特异材料，又被称为Metamaterial,一般是指介电常数小于零或者磁导率小于零的单负材料，或者两者都小于零的双负材料，是一种新奇的人工电磁结构。近十年来逐渐成为国际电磁学界的一个热门研究领域。由于特异材料在电磁波的发射与接收、存储与调控、隐身与伪装等方面的奇特应用，可以实现常规材料所不能实现的功能，因此有关研究工作受到各国学术界、产业界、特别是军方的高度重视。其不同于普通材料的奇异电磁特性，这些特征为特异材料展开了广阔的应用前景。2003年和2006年，美国《科学》杂志曾两次将特异材料评为当年十大重大科技进展之一。本文旨在调研特异材料近年来的发展与主要研究概况，首先从特异材料的基本概念入手，介绍当前国外特异材料相关领域及国内该领域的发展状况，其次阐明负电磁导率特异材料的基本概念，介绍电单负特异材料、磁单负特异材料、电磁双负特异材料的实现方式及其应用。接着论文的第二第三部分分别再介绍零电磁导率特异材料及介绍梯度折射率材料，包括变换光学理论、梯度折射率特异材料的实现方式及其应用。并最终提出该论文的总结及展望。

2. 研究内容和预期目标

文章旨在研究特异材料近年来的发展与主要研究概况，从特异材料的基本概念和分类入手，介绍了当前国外特异材料相关领域及国内该领域的发展状况，分别介绍负电磁导率特异材料（电单负特异材料、磁单负特异材料、电磁双负特异材料），零电磁导率特异材料（零电导率特异材料、零磁导率特异材料、零电磁导率特异材料），梯度折射率特异材料。文章结尾提出自己的一些解决思路和对特异材料未来的展望。

本论文共分为五个章节。第一章为特异材料概况，从特异材料的基本分类入手，分析了当前国内、外该领域的研究现状。第二章节主要介绍负电磁导率特异材料。包括电单负特异材料、磁单负特异材料、电磁双负特异材料的实现方式及其应用。第三章主要介绍零电磁导率特异材料。包括介电常数为零、磁导率为零及介电常数与磁导率都为零的三种特异材料的实现方式及其应用。第四章，主要介绍梯度折射率材料。包括变换光学理论，梯度折射率特异材料的实现方式及其应用。第五章，论文的总结和展望。

3. 研究的方法与步骤

本论文写作所需采用的方法：文献检索法、资料分析法、论证法等得出相关结论。

在查阅资料和充分调研的基础上，确定论文开展所需要的具体参考文献及相关资料，并做好开展课题工作的准备。具体实施步骤为：（1）文章总的概况，从特异材料的基本分类入手，通过计算论证相关公式的推到过程，研究背景和当前国内该领域的研究进展并适当提供图表。（2）理论分析负电磁导率特异材料（电单负特异材料、磁单负特异材料、电磁双负特异材料）的实现方式（3）介绍零电磁导率特异材料（零电导率特异材料、零磁导率特异材料、零电磁导率特异材料）的应用。（4）介绍梯度折射率特异材料及变换光学理论。（5）文章结尾提出自己的一些解决思路和对特异材料未来的展望。

4. 参考文献

[1] v. g. veselago, “the electrodynamics of substances with simultaneously negative values of permittivity and permeability,” [j] soviet physics uspekhi 1968, 10, 509

[2] d. r. smith, w. j. padilla, d. c. vier, et al, “composite medium with simultaneously negative permeability and permittivity,” [j] phys. rev. lett. 2000,84, 4184

[3] r. a. shelby, d. r. smith, s. c. nemat-nasser, et al, “microwave transmission through a two-dimensional, isotropic, left-handed metamaterial”, [j] appl. phys. lett. 2001, 78, 489

5. 计划与进度安排

（1）（2022年2月22日~2月28日）动员与交流；选题，查询资料、阅读相关参考文献及资料。（2）（2022年2月26日~3月20日）指导老师下发任务书（3）（2022年3月20日~4月5日）学生完成开题报告。（4）（2022年4月5日~5月20日）毕业论文写作（5）（2022年4月18日~4月29日）论文写作情况的中期检查，学生汇报课题进展情况，回答教师提问。（6）（2022年5月9日~5月15日）完成论文初稿，指导教师批阅论文初稿，提出修改意见（7）（2022年5月16日~5月29日）论文初稿打印，经指导老师批阅，达到质量要求后定稿（8）（2022年5月30日-6月5日）指导老师评定成绩，评阅老师评阅论文，给出成绩等第及评阅意见。（9）（2022年6月6日~6月12日）论文答辩，学生答辩，答辩委员会提出终审意见，确定成绩，填写评议书。（10）（2022年6月13日~6月15日）整理材料，做好总结，上报教务处，结束工作。