谐振颗粒球微结构单元负折射材料热辐射机理分析

近年来含谐振颗粒球微结构单元逐渐被应用于红外及可见光波段负折射材料的制备，由于此波段内负折射材料在热辐射传递和能量转换装置中的潜在应用，本项目将采用实验和理论计算的方法分析这种谐振颗粒球微结构单元负折射材料热辐射机理，建立红外及可见光波段颗粒球负折射材料等效参数的数学物理模型；研究这种类型的负折射材料内电磁波传递的物理规律，以及电磁波与材料的相互作用过程，建立颗粒球负折射材料中电磁能量传递及耗散的物理模型；根据理论模型的计算结果，设计该结构负折射材料制备及辐射特性测试的实验，分析微结构尺寸、材料属性及其排列组合方式等因素对负折射材料辐射特性的影响。本项目将丰富负折射材料热辐射的研究内涵，推动负折射材料在信息和国防军事等高新技术领域中的应用。

含谐振颗粒球微结构单元逐渐被应用于红外及可见光波段负折射材料的制备，由于此波段内负折射材料在热辐射传递和能量转换装置中的潜在应用，本项目采用实验和理论计算的方法分析这种谐振颗粒球微结构单元负折射材料热辐射机理，建立含弥散颗粒球复合介质等效参数的数学物理模型，发现通过选择适当的材料可以在红外及可见光波段实现等效复折射率实部为负值，通过调控颗粒尺寸和数密度可以改变等效复折射率实部正负值转变的波段；研究了这种类型的负折射材料内电磁波传递的物理规律，以及电磁波与材料的相互作用过程，建立了颗粒球负折射材料中电磁能量传递及耗散的物理模型，发现分布于基体介质中颗粒球的辐射吸收特性以及整个颗粒复合介质的辐射特性在正折射和负折射两种情况下存在明显差异；此外，还根据理论模型的计算结果，设计该结构负折射材料制备的实验，探索该类型微结构介质的制备及微结构调控方案，分析微结构尺寸、材料属性及其排列组合方式等因素对负折射材料辐射特性的影响。本项目将丰富负折射材料热辐射的研究内涵，推动负折射材料在信息和国防军事等高新技术领域中的应用。