论文翻译——超表面理论及应用

超表面理论及应用—超材料的平面化An Overview of the Theory and Applications of Metasurfaces: The Two-Dimensional Equivalents of MetamaterialsChristopher L 。 Holloway1, Edward F. Kuester2, Joshua A 。 Gordon1, John O'Hara3，Jim Booth1， and David R。 Smith4 三碗 译摘要超材料通常由按一定规律排布的散射体或者通孔构成，由此来获得一定的性能指标。这些期望的特性通常是天然材料所不具备的，比如负折射率和近零折射率等.在过去的十年里，超材料从理论概念走到了市场应用。3D 超材料也可以由二维表面来代替，也就是超表面,它是由很多小散射体或者孔组成的平面结构，在很多应用中，超表面可以达到超材料的效果。超表面在占据的物理空间上比 3D 超材料有着优势，由此，超表面可以提供低耗能结构。文章中将讨论到超表面特性的理论基础和它们不同的应用。我们也将可以看出超表面和传统的频率选择表面的区别。在电磁领域超表面有着很广泛的应用（从微波到可见光波段），包括智能控制表面、小型化的谐振腔、新型波导结构、角独立表面、吸收器、生物分子设备、THz 调制和灵敏频率调节材料等等。文中综述了近几年这种材料或者表面的进展，并让我们更加接近一百年前拉姆和 Pocklington 或者之后的 Mandel 和 Veselago 所提出的令人惊讶的观点.引言 最近这些年，超材料这方面一直引领着材料的潮流。超材料是一种新的人工合成材料来得到自然材料所不具备的一些特性。在电磁背景中，这方面最早的实例就是人工电介质。之后，我们将会看到和经典结构完全不同的超材料和超表面，比如光子能带隙结构（PBG)、频率选择表面(FSS）.双负指数（DNG)超材料是一种盛行的超材料，也叫作负指数材料(NIM）、左手材料等（LHM）。这种材料的特性是在给定的频率带宽内其有效介电常数和磁导率是负的.另一种特性是近零折射率。在这种材料中,其介电常数和磁导率都被设计成接近于零。拥有这些特性的材料可以应用在很宽的频率范围（微波到可见光频段）,并且其应用也很广泛,如隐身、低反射材料、新型结构、天线、电子调谐、超透镜和谐振器等。现在的超材料讨论来源于对 Bexelago 理论的仿真,或者是基于之后 Pendry、Smith 等人所实现的超材料结构。然而，这个领域中很多讨论者并没有认识到负折射率超材料的概念和它们令人吃惊的性能可以回溯至那么早的时间段。实际上，这种材料的理论可以回推到一个世纪以前。早在 ...