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浙大学者实现三维"磁隐身"

科普小知识2021-12-26 17:33:43
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浙大学者实现三维"磁隐身"

外部磁场不会进入球壳内部的中空区域,同时避免了球壳对外部磁场的任何干扰影响,使得球壳内部的任何物体都不会影响球壳外部的磁场分布,即实现了磁场隐身

最近,浙江大学光电科学与工程学院光电磁波研究中心的科研团队在三维磁隐身方面取得了重要进展。研究结果发表在《自然通讯》杂志上,标题为“从直流到250千赫的三维磁性斗篷”。这项研究是由人工光电磁装置和技术的META研究小组完成的,朱剑飞和姜伟等博士生就在这里。指导老师是马云贵教授和何赛灵教授。

随着超材料和转换光学的发展,隐身器件的设计和验证也逐渐发展起来。目前,国际上在该领域的研究主要集中在微波、太赫兹和可见光等高频波段,而该小组目前的工作主要集中在低频波段,这些波段也有很大的应用前景。

基于“散射”抵消原理,利用超导材料和铁磁材料不同的磁性,设计并制作了一种由复合材料组成的双层中空球壳结构,使得外部磁场不会进入球壳内部的中空区域,同时避免了球壳本身对外部磁场的任何干扰影响,使得球壳内部放置任何物体都不会影响球壳外部的磁场分布,即实现了磁场隐身。这是三维磁场的隐身效果在业界首次通过实验实现,并且具有0 ~ 250千赫的宽带工作性能,完全满足大多数准静态场合的实际工作要求。

该装置结构相对简单,可应用于抗电磁感应检测等领域。希望隐身技术能在实用性上取得实质性突破。然而,由于使用超导材料,该装置目前只能在低温下使用。该团队还在努力研究能够在低温下工作的完美三维磁性隐形装置。最近,他们在隐形研究方面也取得了其他进展,包括在自然出版集团的“NPG亚洲材料”和权威物理杂志《物理评论快报》上发表的文章。这些研究成果得到了国家和浙江省自然科学基金以及国家现代光学仪器重点实验基金的资助。