非均匀的超表面的在设计中有很大的自由度,因此在一定条件下可以更好的操控电磁波。也是新一代超材料的重要探索领域。非均匀的优势超表面的波形主要靠周期或准周期网格的设计操控,而单元随机排列的超表面的优势最近才受到关注。01医学成像解决随机介质中波散射的挑战对于克服和管理生物组织的固有随机性、成像和治疗组织深处的癌症肿瘤可能很有价值。研究表明,在由随机分布的纳米单元组成的无序超表面中,光的多次散射可以克服传统成像方法的衍射极限,并扩大其视野,从而提高成像性能。02易于共形基于共形稀疏超表面的微波天线不仅可以满足飞机和卫星的空气动力学规格,而且打破了平面天线的基本约束。03操控波的路径和波前的能力通过控制波前的传播来塑造波前,类似于在3D转换光学(TO)中观察到的原理。此类别中的应用包括平面透镜、隐身器件和通用超结构波束形成网络。Vakil和Enghetà表明,通过设计和操纵在石墨烯片上空间上不均匀、不均匀的电导率图案,可以将这种材料作为红外MTS的单原子厚平台。04可重构应用正面临向第三代MTS的过渡,MTS在空间和时间上改变BC,变得可控和智能。MTS的可重构性可以通过使用电子设备、时变材料或分布在MTS上的多个可切换进料点来实现。可重构的超薄表面可以设计成能够响应环境变化动态变换冲击波前,为智能表面的发展带来广阔的前景。MTS的发展超材料概念已被证明可用于控制多种形式的波动现象。现在已经远远超越了他的电磁起源,进入了声学,热,机械,地震,和量子域。每年,新兴市场都会见证MTM和MTS的一系列突破性发展,涵盖光学、太赫兹、微波和天线。这里细数一下超材料超表面的迭代,01第一代MTSEBG和AMC表面属于第一代MTS,主要在2000年代的第一个十年。这些MTS主要依赖于规则晶格内亚波长元素的周期性排列。02第二代MTS第二代MTS主要为用于空间波控制的MTS。代表应用为灵感来自惠更斯原理或其向量形式的惠更斯超表面。03第三代MTS目前我们正面临向第三代MTS的过渡。主要特性为可控可调可重构的应用领域。拓扑MTSs领域是一个快速发展的领域,它已将物质拓扑相的概念从凝聚态物理学转化为MTSs领域。参考资料[1]J.Budhu,N.Ventresca,andA.Grbic,“UnitCellDesignforAperiodicMetasurfaces,”IEEETransactionsonAntennasandPropagation,vol.71,no.9,pp.7387–7394,Sep.2023,doi:10.1109/TAP.2023.3288549.[2]D.-H.Kwon,“DesignofSingle-LayerDenseMetasurfacesonIrregularGridsUsingDiscreteDipoleApproximation,”IEEETransactionsonAntennasandPropagation,vol.70,no.11,pp.10592–10603,Nov.2022,doi:10.1109/TAP.2022.3184537.[3]V.Popov,S.N.Burokur,andF.Boust,“ConformalSparseMetasurfacesforWavefrontManipulation,”Phys.Rev.Appl.,vol.14,no.4,p.044007,Oct.2020,doi:10.1103/PhysRevApplied.14.044007.[4]S.Maci,“ElectromagneticMetamaterialsandMetasurfaces:Ahistoricaljourney,”IEEEAntennasandPropagationMagazine,vol.66,no.3,pp.84–101,Jun.2024,doi:10.1109/MAP.2024.3393350.[5]G.Oliveri,D.H.Werner,andA.Massa,“ReconfigurableElectromagneticsThroughMetamaterials—AReview,”ProceedingsoftheIEEE,vol.103,no.7,pp.1034–1056,Jul.2015,doi:10.1109/JPROC.2015.2394292.[6]C.L.Holloway,E.F.Kuester,J.A.Gordon,J.O’Hara,J.Booth,andD.R.Smith,“AnOverviewoftheTheoryandApplicationsofMetasurfaces:TheTwo-DimensionalEquivalentsofMetamaterials,”IEEEAntennasandPropagationMagazine,vol.54,no.2,pp.10–35,Apr.2012,doi:10.1109/MAP.2012.6230714.来源:灵境地平线