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何為超材料
閱讀：789 發布時間：2019-12-22
超材料（Metamaterial）是指，將比電磁波波長小的“單位元件”——小型模塊排列后，模擬形成的均一介質。其特點是，與原材料相比，能夠以更高的靈活性設計決定電磁場性質的介電率及導磁率。根據單位元件的設計及排列方式能夠生成自然界不存在的特殊性能，所以備受學術界關注。例如，目前可獲得介電率及導磁率值均為負值的介質。這種介質可利用左手的三根手指表示電場、磁場及電磁波傳播方向三者之間的關系，因此也稱“左手系超材料”。
主要作為模擬電路設計技術，多用于天線及耦合器（Coupler）等。應用于頻率10GHz以下的微波時，每單元的尺寸只要在數mm以下即可，比較容易制造。
由于超材料的設計自由度較高，因此存在為求得解，要通過反復計算進行嘗試，直到獲得收斂解需要大量時間的問題。近高性能計算機的速度的提高以及高效計算方法的出現均是導致超材料的開發加速的原因。