第一情报 ---材料工业

我国左手材料研究现状及发展建议

供稿人:马春;王萍  供稿时间:2006-10-23   关键字:左手材料  现状  建议  
一、我国左手材料研究概况
左手材料的研究已引起我国有关科学界的关注。除上海科学家以外,香港科技大学、中科院物理研究所、南京大学、北京大学、西北工业大学等单位均有科学家先行涉足这一领域的研究。国家自然科学基金委将左手材料和负折射效应的研究列入了2005年重点交叉项目指南中,在数理部和工程与材料学部联合的“准相位匹配研究中的若干前沿课题”主题中将“左手材料相关基础性问题研究”列为主要探索内容之一,在数理部和信息科学部联合的“周期和非周期微结构的新光子学特性”主题中将“周期及非周期微结构中在太赫兹、近红外及可见波段的负折射效应研究”列为主要探索内容之一。同时,基金委信息学部将“异向介质理论与应用基础研究”列入2005年重点项目指南,异向介质即是左手材料的另一个名称。
 
目前国内(不包括台湾)开展左手材料与负折射效应研究的主要单位的概况如下:
 
中科院物理所:该所的磁学国家重点实验室广泛开展新型磁性功能材料的探索和研究,研究和探索各种新型磁性材料,如铁磁性形状记忆合金,各种高频(直到10-100G范围)具有高磁导率,低损耗(如DC-DC convertor材料和左手材料)等;该所的微加工实验室在低维人工结构制作与应用研究方面重点开展了二维不同结构光子晶体与左手材料、超导量子结构与器件等的研究。
 
香港科技大学:该校的纳米科技研究所所长陈子亭教授是国际知名的凝聚态物理与光子晶体理论研究专家,主要从事光子晶体与左手材料方面的研究。
 
南京大学:该校电子科学与工程系的冯一军教授主要从事电磁场与微波技术,新型人工电磁材料及微波器件等研究,目前承担新型人工电磁介质的理论与应用研究(国家重点基础研究发展计划973项目)和左手人工电磁材料和微波器件。
 
同济大学:波耳固体物理研究所的陈鸿教授、张冶文教授等人在左手材料与负折射效应的基础理论、表征手段和器件应用等方面已取得突破,目前正在与上海航天813所合作探索左手材料在空间飞行器中的应用潜力。该校拥有物理学博士后科研流动站,其凝聚态物理是上海市教委重点学科,材料物理与化学是上海市和国家重点学科。
 
复旦大学:以资剑教授(“973”项目首席科学家)、周磊教授等为首,在左手材料超平面成像、表征与器件应用(微波天线)等方面已取得重大进展,目前正与同济大学、华东师范大学、中科院上海微系统所、中科院上海技术物理所、中科院物理研究所、南京大学、美国UCLC和AMES等研究机构开展这一领域的合作研究。该校的理论物理、凝聚态物理和光学三个专业学科均为国家重点学科和博士点。
 
上海理工大学:以光学与电子信息工程学院庄松林院士为首。庄院士长期从事应用光学、光学工程和光电子学的研究,他设计了百余种光学系统及仪器,是国内率先开展光学系统CAD的研究者;在复物体的位相恢复研究中提出多种光学方法,开创了该领域研究的新方向;所研制的CdSe硒化镉液晶光阀达到了当时国际先进水平。
二、发展左手材料建议
左手材料研究发展迅速,鉴于其应用前景巨大,且我国已有部分前沿科学家显露出不凡的潜力,建议:
 
1、充分认识发展左手材料的重要性。左手材料是一类具有奇异特性和重要应用前景的新型信息功能材料,有关左手材料的基础研究工作,不仅有重要的科学意义,而且对提升国防装备关键技术水平和我国信息产业的跨越式发展均具有重大战略意义。
 
2、聚焦优势,加大投入。我国在左手材料的基础研究和器件应用方面已经取得了一批有特色,在国际上有影响的研究成果,建立了与左手材料相关的人工微结构材料制备技术平台和数值设计仿真平台,已初步形成了从材料物理机理研究、材料制备与表征、到材料的应用与原理性器件的研制这样一个多学科相互交叉渗透的研究队伍。政府部门应对那些起步较早、已具备一定基础优势的研究团队予以大力支持,加大经费投入,以加快相关研究的深入和创新成果的产出。
 
3、科学布局,聚焦重点。根据左手材料的研究趋势、应用前景和我国已有的研究基础,建议重点开展有关左手材料的表征手段、器件应用(如超级镜片、超级存储介质、理想谐振器、微波天线、微波隐身等)方面的基础研究和应用研究,为左手材料及器件制造自主技术的实现提供原创基础。

任何一种新型材料的出现,都会带动应用技术上的革命,如现在光子晶体将可能取代传统的电子型晶体引起光电子科学的革命,使人类由20世纪的电子时代(半导体时代)进入21世纪的光子时代。左手材料亦将如此,这对任何有远见的人来说都是一个重大机遇。

参考文献:
http://maglab.iphy.ac.cn/2-jieshao-1.htm
http://inst.phys.ust.hk/
http://ese.nju.edu.cn/introduction_cn.php
http://physics.tongji.edu.cn
www.surface.fudan.edu.cn/
http://depa.usst.edu.cn/guangdian/

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