非对称开口六边形谐振单环的微波透射特性

受自然界树型结构的启发，设计了分叉树型微结构单元，用电路板刻蚀技术制作了非对称开口六边形谐振单环及其组合结构.采用计算机模拟和实验研究了单个和多个谐振环在微波段(7—12 GHz)的电磁响应行为.研究结果表明：该结构具有负磁导率特性，开口谐振环几何尺寸影响环的磁谐振频率；两环环间距较小时出现二次谐振；带高级分支的辐射状环列相对于不带分支环列透射峰向低频移动.实验和模拟结果相符. 关键词： 负磁导率 开口谐振环 透射率     

Stopband Phenomena in the Passband of Left-Handed Metamaterials

Stopband phenomena are reported in the passband of left-handed metamaterials. The samples with linear defect are designed by removing one layer of split ring resonators （SRRs）. It is shown that the left-handed transmission peaks have a distinct transform with the relative deviation of the SRRs centre from the wire centre 8, from a single left-handed peak, double left-handed peaks with different magnitude to no transmission peak, i.e. left-handed properties of metamaterials disappear. Numerical simulation shows that the change of 8 makes the effective permeability shift at a frequency range, where stopband occurs. It is thought that the stopband in left-handed passband is due to the symmetry breaking between SRRs and wires in the metamaterials.     

本征应变为线性函数的椭圆夹杂

对于平面中的椭圆夹杂,当本征(或无应力)应变ε_ij^*为位置x,y的线性函数时,夹杂内的拘束应变ε_ij^C亦为位置的线性函数。本文给出了全部的一级拘束系数。在椭圆的轴比β足够小时,我们还得到了夹杂外部场的解析表达式。本文结果可直接应用于处理一些实际问题,例如裂纹在弯曲加载条件下的行为,以及片状夹杂与微裂纹的相互作用等。 关键词：     

同时实现介电常数和磁导率为负的H型结构单元左手材料

基于用一种结构同时实现材料介电常数和磁导率为负的思想，提出了H型结构单元左手材料模型.采用矩形波导法测试表明，H型结构单元在微波频率范围出现左手透射峰，并且可以由参数t对左手特性区域进行调控.同时利用相位法、棱镜折射法和散射参量法从实验和理论证明了在左手透射峰区域材料的折射率为负值，介电常数和磁导率亦同时为负.相对由金属开口谐振环与金属线两种结构组合实现的左手材料，H型结构集磁谐振与电谐振于一体，结构简单、制备方便，对微波器件左手材料表现出更多的优越性.     

Optical activity of microemulsion induced by electric field and its tunable behaviors

It has been shown that optical activity can occur in microemulsion under external electric field and rotation angle can also be tuned by the electric field. A set of microemulsions (water/Span80/transformer oil) with different water concentration were prepared and their optical activity was measured with the changes of applied electric field and θ, the angle between the electric vector of the incident linearly polarized light and the external electric field, using an automatic polarimeter. The experiments indicate that when none of the external electric field, water concentration and θ are zero, there is optical activity in microemulsions. For a given concentration, rotation angle ψ increases with electric field, and it firstly increases, passes through a maximum at C = C0,then monotonically decreases as C increases when electric field keeps constant. The relationship between the rotation angle and θ is also obtained. It is thought that the electric field-induced destroy of spatial symmetry of microemulsion is responsible for the optical activity of microemulsion.     

电流变液中的双折射现象观察

本文研究了电流变液(ER流体)可调节的双折射现象,激光束垂直于电场方向,利用He-Ne激光器对SiO₂、季戊四醇和硅油组成的ER流体进行测量.发现当一对偏振片互相正交,不加电场时,没有光线射出;当施加电场时,就有光线射出,透射光强度随电场增大.对于相同材料的ER流体,低浓度的ER流体双折射现象更加明显,电流变液双折射现象起因于颗粒在电场作用下排列成链状或柱状结构.     

基于声学超材料的低频可调吸收器

在当今社会,噪声污染已经成为人类健康的一大威胁,如何有效地控制和消除噪声污染一直是科研领域的一个重要话题.本文以开口环嵌套结构为模型,设计并制备了一种声学超材料.通过理论分析、数值模拟和实验测试,发现由于模型内部空腔的强烈耦合共振效应,该超材料可以在低频区域实现接近完美的吸声效应.此外,通过简单地绕轴旋转其内腔开口方向,即可改变该超材料的相对阻抗值,进而在较宽的频带范围内实现对吸收峰位置的可调控制.由于该超材料具有深亚波长的尺寸,因此非常有利于低频吸声器件的小型化和集成化,同时该模型也为宽带吸收器的设计奠定了基础.     

基于电流变液的可调谐负磁导率材料

通过把负磁导率材料SRR阵列置于高性能电流变液中,研究了电极加载方式、电流变液浓度、电流变液类型以及电场强度等因素对浸入电流变液中的SRR阵列谐振频率的影响. 实验表明,电极加载方式对SRR阵列的磁响应有重要的影响;在容器盒中充满电流变液之后SRR阵列的谐振频率往低频发生了移动,并且可以通过改变外加电场强度来调节,最大的调节范围为130MHz. 数值计算结果表明SRR阵列的有效磁导率在谐振频率附近为负值,并且有效磁导率为负的频率范围也可以通过改变外加电场强度来调节. 关键词： 负磁导率材料 谐振频率 电流变液     

石墨烯/聚合物纳米复合电流变材料

电流变智能流体在外电场刺激下能快速可逆地改变自身流变性能,具有重要技术应用价值.传统的基于微米颗粒的电流变流体易于沉降并且电致屈服强度不高限制了技术应用,最近基于纳米颗粒的非传统电流变材料研究受到重视,特别是具有各向异性形貌的纳米颗粒悬浮液被发现具有明显增强的电/磁流变效应.本文介绍了最近基于石墨烯的二维纳米复合电流变材料的研究进展,主要包括石墨烯/半导聚合物、石墨烯/极性聚合物、石墨烯/碳等几种典型的电流变材料的制备、结构和电流变行为.研究表明利用石墨烯独特的二维纳米结构、优异的电学和热学性质可能为制备新颖的高性能纳米电流变材料提供途径。     

脲甲醛缩聚物制备电子墨水微胶囊研究

在原位聚合法制备脲甲醛树脂微胶囊的过程中 ,使用水溶性低分子量脲甲醛缩聚物代替传统的脲甲醛预聚体 (一羟甲基脲、二羟甲基脲 )作为反应单体 ,由于脲甲醛缩聚物比后者更容易吸附在分散相液滴表面 ,解决了用原位聚合法制备脲甲醛微胶囊所常有的结块、粘连、表面粗糙、产率低的问题 .研究了低分子量脲甲醛缩聚物水溶液的粘度特征和表面活性及其与胶囊包封率的关系 .使用这种方法制备出了电子墨水微胶囊