文献综述
手征是指一种物质与其镜像不存在几何对称性，且不能通过任何操作使其与镜像重合。手征材料具有双各向同性的特性，其电场与磁场相互耦合。在实际应用中主要有两类手征物体：本征手征和结构手征物体。本征手征物体本身的几何形状即具有手征，如螺旋线等。
最近两年来，一种称为“左手征介质（left-handed media）”的人工复合超材料在固体物理、材料科学、光学和应用电磁学领域内开始获得愈来愈广泛的青睐。这种首先由俄国人菲斯拉格在1967年考虑的虚构材料具有许多奇特性质，比如它的折射系数是负数，电磁波在其中的能量传播方向与它的波矢（相位传播方向）相反。1968年，前苏联物理学家Veselago提出了“左手材料”的概念，这种负折射材料具有负的介电常量与磁导率，那么电矢量，磁矢量和波矢之间构成左手系关系，这区别于传统材料中的右手系[1]。由于自然界没有介电常量和磁导率同时为负的材料，并且也没有相关的实验验证，负折射材料没有得到长足的发展。1996年，英国的Pendry指出可以用细金属导线阵列构造介电常数为负的人工媒质，1999年又指出可以用谐振环阵列构造磁导率为负的人工媒质[2]。2000年美国的Smith等人以铜为主的复合材料制造出了世界上第一块在微波波段等效介电常数和等效磁导率同时为负数的介质材料，从而证明了负折射材料的存在。这种材料具有负的折射系数的原因在于它的介电常数和磁导率都是负数。在我们过去所熟悉的通常介质（它的介电常数和磁导率都是正数，折射率也是正数，现在我们可以称它为“右手征材料”）中，由电磁场的麦克斯韦方程知道，入射电磁波的电场、磁场和波矢(相位传播方向)三者构成右手正交系。但是在这种负折射系数“左手征材料”中，电磁波的电场、磁场和波矢却构成左手系，这就是这种材料被命名为“左手征材料”的原因。负折射率材料(Negative refractive materials, NRM)是21世纪国际电磁学研究的一个新的热点,在微波、光学、电磁隐身以及通信等领域具有广阔的应用前景。传统的负折射率材料即为左手材料需要等效介电常数ε和等效磁导率mu;同时为负值。然而,利用手征结构设计也可以实现左手材料的负折射特性,我们称之为手征结构或手征性负折射率材料。手征性是指物体经过平移、旋转等任意空间操作均不能与其镜像完全重合的特性,手征性的强弱主要由微结构手征参数大小决定。手征性负折射率材料不需要同时存在负的等效介电常数和负的等效磁导率。手征结构负折射率材料不仅符合左手材料具有负折射率的特性,它还可以产生旋光性等其它电磁特性。最近几年,大量左手材料的工作频率都是在微波段。最近,研究者正在把工作频率向太赫兹波段和光波段推进。构造低损耗、多/宽频段、易加工的手征结构负折射率材料,提高负折射率材料的性能,一直是这个领域的一个研究重点。
历史上任何一种新型材料的出现，都带来应用技术上的革命，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学的革命，将使得人类由20世纪的电子时代（半导体时代）进入21世纪的光子时代。负材料的命运同样如此，它的应用估计会很广泛，比如左手征材料元件可以很方便地对微波进行滤波、调控与聚焦，它还有可能在新型波导和光纤中得到应用。如果使得产生负折射系数的光波频段扩展到可见光领域（即频段上升5个数量级，这尽管很难），则必然会出现更多的引人入深的新的光学效应。任何具体怀揣新事物前途的人都会因暂时的短视而使得自己表现得相当愚蠢，未来真实的历史必然比上面描述的要更加精彩。
负折射率材料具有独特的电磁特性和潜在的应用前景，对于它的研究开创了一个全新的领域，随着负折射率材料研究的发展，许多原有的技术将得到新的发展和突破。对负折射率材料的研究已经成为国际科学界关注的热点，它吸引了许多科学研究者的兴趣，负折射率材料对未来武器装备发展和军事作战同样是一个具有重要影响的新兴技术领域，将推动武器装备发展实现重大创新，成为世界军事强国争夺军事优势地位的一个制高点。
[1]. 黄艳艳. 含有各向异性和手征性的特异材料的负折射及光束偏移效应研究[D].苏州大学,2013.
[2]. 姚翠亚,梁斌明,庄松林.负折射率材料的实现方法和研究进展[J].光学仪器,2009,31(05):82-86.
[3]. 董文婷. 手征特异材料的负折射及古斯—汉欣效应研究[D].苏州大学,2009.
[4].王瑛, 汪银辉, 王敏芳．负折射率材料及其军事应用[J]．光电子技术, 2010, 30(1):1-6
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