基于分形结构的等离激元超颖材料的研究

表面等离激元（surface plasmon）是光频段下传播在介质和金属界面上的电磁表面波，有亚波长（subwavelength）输运的性质，在纳米光子学方向已经展现出广阔的应用前景。本项目致力于推广其有关性质到微波频段，借助于支持深度亚波长电磁共振的分形金属结构构建等离激元超颖材料(plasmonic metamaterials)，此类材料虽然工作在微波段,但其上崭新的电磁波模有类似等离激元的性质。根据分形结构的维度，我们分别构建表面等离激元和局域化等离激元超颖材料，来实现类表面等离激元模态和类局域化等离激元模态。类比于光频段，我们进一步研究这些模态在特定条件下的行为和性质，检验它们同光频段等离激元体系的相似性和差异性，籍此期望丰富传统的光子带隙材料的研究和开发新的微波应用。

在本项目的支持下，（1）我们研究了带有H分形缝的金属板之间局域共振的耦合效应；（2）我们利用H分形超材料制做了一个微波段的变换光学透镜；（3）我们研究了Hilbert分形曲线在微波频段的电磁共振特性；（4）我们设计制作了其它一些基于超平面和变换光学的微波器件并研究了奇异物理性质