[發明專利]超材料的基于卷繞的人造原子、包括該人造原子的超材料及包括該超材料的裝置

有效

• 申請號: 201380025857.2
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN104584321B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 韓承勛;J.T-H.李;梁子賢
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社;香港城市大學
• 主分類號: H01P3/00
• 分類號: H01P3/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 王新華,張波

1.一種超材料的基于卷繞的人造原子，該人造原子包括：

第一卷繞單元，卷繞第一空間；

第二卷繞單元，卷繞第二空間，并與所述第一卷繞單元連接；

第三卷繞單元，卷繞第三空間且與所述第一和第二卷繞單元連接；以及

第四卷繞單元，卷繞第四空間且與所述第一至第三卷繞單元連接，

其中所述第一卷繞單元至所述第四卷繞單元的每個通過串聯連接多個通道而形成，波能夠在該多個通道傳播，并且

所述多個通道中的相鄰的通道的波傳播方向是不同的，使得在所述第一卷繞單元至所述第四卷繞單元中的每個中波能夠沿著Z字形路徑傳播，

其中通過所述第一卷繞單元來自所述人造原子的外面的入射波在所述第一卷繞單元內傳播，然后分散到所述第二卷繞單元至所述第四卷繞單元中的全部或一些以在其中傳播，從而被發射到所述人造原子外面。

2.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述多個通道中的相鄰的通道由一個板分隔。

3.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述多個通道在寬度上與所述波的波長相比是窄的。

4.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述第一卷繞單元的通道和所述第二卷繞單元的通道彼此串聯連接。

5.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述波是聲波、電磁波和彈性波中的至少一種。

6.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述第一和第二卷繞單元中的至少一個在二個維度或三個維度中的至少一個卷繞成空間。

7.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述第一和第二卷繞單元關于將所述第一和第二卷繞單元彼此連接的點旋轉地對稱。

8.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述第一和第二卷繞單元是各向異性的。

9.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述第一和第二卷繞單元是各向同性的。

10.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述第一至第四卷繞單元基于人造原子的中心彼此互連。

11.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述人造原子是各向同性的。

12.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述人造原子的折射率與所述人造原子中的波傳播的長度成比例。

13.如權利要求12所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述人造原子的所述折射率為4或更大。

14.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中關于特定頻率帶的波，所述人造原子的有效密度和有效體積模量中的至少一個為負。

15.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中關于特定頻率帶的波，所述人造原子的折射率為負。

16.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述人造原子的晶格常數小于所述人造原子中傳播的波的波長。

17.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述第三和第四卷繞單元根據將所述第三和第四卷繞單元彼此連接的點旋轉地對稱。

18.如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子，其中所述第一至第四卷繞單元關于所述人造原子的中心彼此旋轉地對稱，并且所述第一至第四卷繞單元的每個中的有效波傳播方向在二維平面上不存在。

19.一種由多個如權利要求1所述的超材料的基于卷繞的人造原子形成的超材料。

20.如權利要求19所述的超材料，其中所述多個人造原子以一維、二維和三維中的至少一個形成。

21.一種包括如權利要求19所述的超材料的裝置，所述裝置通過所述超材料改變入射波的特性。