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基于超构表面等离激元透镜的高速并行近场直写纳米光刻系统 Article

胡跃强, 李苓, 王榕, 宋剑, 王鸿栋, 段辉高, 纪佳馨, 孟永钢

《工程（英文）》 2021年第7卷第11期页码 1623-1630 doi: 10.1016/j.eng.2020.08.019

摘要：研究已证明，采用表面等离激元的近场光刻技术（即等离激元光刻）是一种有前景的解决方案。基于高速旋转基底上高刚度被动纳米间隙控制的加工系统是其中一种高效率加工方案。本文还研制了一种多级的基于超构表面的偏振不敏感等离激元透镜。与传统的等离激元透镜相比，该透镜耦合的功率更大，焦点的范围更集中。该原型系统实现了约26 nm最小线宽的纳米结构并行光刻。

关键词：纳米加工表面等离激元光刻等离子体飞行头超构表面

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基于色散可调超构表面的宽带低剖面天线研究综述 Review Articles

Wei E. I. LIU, Zhi Ning CHEN, Xianming QING

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第1期页码 27-38 doi: 10.1631/FITEE.1900473

摘要：超构表面支持传播导波和表面波，并表现出新颖的色散特性。通过调控其独特的色散特性、设置特殊的边界条件以及选用合适的激励机制，低剖面的超构表面天线也能激励起多个邻近的谐振模式以实现宽带定向辐射。本文首先介绍3类典型宽带低剖面色散可调超构表面天线及其工作原理，接着详细综述色散可调超构表面天线技术的研究进展，重点讨论小型化、圆极化、波束扫描等应用设计。这种新近发展的色散可调超构表面技术，不仅能为宽带低剖面天线设计提供解决方案，更显示其在新型天线技术研发中的巨大潜力。

关键词：超构表面天线；色散调控；复合左右手色散特性；导波；表面波；宽带；低剖面

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未来工程中的声学超构材料 Perspective

鲁强兵, 李鑫, 张秀娟, 卢明辉, 陈延峰

《工程（英文）》 2022年第17卷第10期页码 22-30 doi: 10.1016/j.eng.2022.04.020

摘要： span style="font-family:"Times New Roman","serif"">声学超构材料

关键词：声学超构材料吸声/隔声声学成像工程应用

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电磁超材料：从新物理现象到新信息系统 Review Articles

Rui-yuan WU, Tie-jun CUI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第1期页码 4-26 doi: 10.1631/FITEE.1900465

摘要：由于对电磁波强大的调控能力，超材料和超表面吸引了越来越多研究者的关注。本文回顾总结近年来电磁超材料的发展，从最初的新物理现象到现在的新信息系统。首先展示等效媒质超材料的定义和应用，包括隐身衣和超材料透镜等。随后介绍二维超材料，即电磁超表面，对空间波和表面波的调控功能，同时概述表面等离子激元及其在微波段的应用。在此基础上，着重介绍新颖的数字编码超材料和可编程超材料，统称信息超材料。通过将理论层的信息科学与物理层的超材料设计联系在一起，实现一系列新型器件和系统，同时实现信息和电磁波调控。最后，对超材料的未来发展做出展望。

关键词：超材料；等效媒质理论；超表面；表面等离子激元；数字编码；可编程；信息

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超疏水SiO2/PS 薄膜于木材表面的构建

张明,王成毓

《中国工程科学》 2014年第16卷第4期页码 83-86

摘要：

通过溶胶-凝胶法一步合成疏水性且具备独特形貌的二氧化硅粒子，联合聚苯乙烯以滴涂的方式于木材表面仿生合成了稳定性超疏水薄膜。经处理后的木材表面与水的静态接触角为153°，滚动角小于5°。通过扫描电子显微镜照片观察到该复合涂层拥有微米/亚微米的二维等级粗糙结构，该结构协同低表面能物质共同决定超疏水性木材的成功制得。此外，进一步研究了超疏水性木材表面的稳定性和耐久性。结果表明，该超疏水性木材于水、腐蚀性液体（酸液/碱液）、常见有机溶剂中以及一些常见条件下仍保留超疏水特性，为未来木材材料的应用领域扩展提供了有利条件。

关键词：超疏水木材表面滴涂法复合薄膜

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超分辨率光谱位移传感"> 表面"彩虹"上的超分辨率光谱位移传感 Article

Lyu Zhou, Nan Zhang, Chang Chieh Hsu, Matthew Singer, Xie Zeng, Yizheng Li, Haomin Song, Josep Jornet, Yun Wu, Qiaoqiang Gan

《工程（英文）》 2022年第17卷第10期页码 75-81 doi: 10.1016/j.eng.2022.03.018

摘要：特别地，对于基于成像系统的光谱传感机制，其关键挑战是如何实现精准的空间信息分辨（即波长偏移或生物、化学表面结合引起的空间位移），这类似于超分辨率成像所带来的挑战。本文中，我们报道了一种特殊的可以捕获“彩虹”的超表面，并将其应用于芯片光谱仪和传感器。结合超分辨图像处理，通过低设置4×光学显微镜系统可分辨出等离子体“彩虹”捕获超表面上35 nm范围内共振位置的位移，同时该超表面的面积小至0.002 mm²

关键词： “彩虹”捕获超表面表面等离子体激元超分辨位移片上生物传感

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力学超构材料的结构设计与增材制造研究进展 Review

卢晨曦, Mengting Hsieh, 黄志锋, 张驰, 林耀军, 沈强, 陈斐, 张联盟

《工程（英文）》 2022年第17卷第10期页码 44-63 doi: 10.1016/j.eng.2021.12.023

摘要：

力学超构材料可以被定义为一类结构材料，它前所未有的力学性能源自人工结构设计而非其组成材料。虽然宏观尺度和简单设计的结构可以通过传统的自上而下方式来制备，但许多不同尺度下的复杂设计仍然难以实现。增材制造（AM）的最新进展导致了许多新的超构材料理念的实现。AM方法能够制造具有高精度、极其复杂和高特征保真度的微尺度结构，使力学超构材料的快速发展成为可能，并大大降低了设计计算和实验验证周期。本文首先基于所需的力学性能详细地回顾了各种拓扑结构，包括刚度、强度和负泊松比超构材料，然后讨论了能够制造这些超构材料的AM技术。最后，我们讨论了目前面临的挑战，并提出了AM和力学超构材料的未来发展方向。

关键词：力学超构材料负泊松比材料结构设计增材制造

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超材料：重新塑造与重新思考 Review

刘若鹏,季春霖,赵治亚,周添

《工程（英文）》 2015年第1卷第2期页码 179-184 doi: 10.15302/J-ENG-2015036

摘要：

超材料是一种复合材料，它在声学、电学、磁学或光学等方面的材料特性是由基体和基体中的微结构共同决定的，而且微结构在其中起到了决定性的作用。超材料在发展过程中不断地重新定义着材料科学的边界。在本文中，我们对超材料技术及其转化方面进行了介绍，对其工业化进程进行了分析，并且提供了自身的经验和对未来的展望。

关键词：超材料，超材料表面，智能结构，超材料器件，工业化

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石墨烯超表面宽入射角太赫兹吸收 Research

熊日辉1,彭小青2,李九生1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第3期页码 287-436 doi: 10.1631/FITEE.2000079

摘要：针对可调宽带宽入射角太赫兹波吸收器，本文提出一种石墨烯超表面结构，该结构在二氧化硅基底上沉积了按平面阵列分布的欧米伽型石墨烯图案。讨论了石墨烯费米能级层和各种基底对吸收特性的影响。

关键词：石墨烯超表面；太赫兹吸收器；欧米伽形石墨烯图案

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基于语音识别的电磁调控智能超表面 Article

柏林, 刘元可, 徐亮, 张政, 王强, 蒋卫祥, 仇成伟, 崔铁军

《工程（英文）》 2023年第22卷第3期页码 185-190 doi: 10.1016/j.eng.2022.06.026

摘要：

本研究提出并实现了一种基于人类语音识别的智能超表面平台，用于对电磁波束进行可编程调控。该智能超表面平台由数字编码超表面、语音识别模块、单片机和数模转换器（DAC）电路组成，可根据预先存储的语音指令对电磁波进行智能控制。所构建的数字编码超表面包含6 × 6 个超级子单元，每个超级子单元由4 × 4 个嵌入了变容二极管的有源数字单元组成。语音识别模块配合DAC和单片机对语音指令进行识别，并生成对应的电压序列来控制超表面。此外，在超表面的设计过程中引入遗传算法，可有效优化超表面相位分布。为了验证智能超表面平台的性能，实验展示了雷达散射截面积缩减、涡旋波束生成和波束分裂三种典型功能。所提出的方案为调控电磁波提供了一种新途径，并在电磁和声学通信之间架起了一座桥梁。

关键词：语音识别可编程超表面遗传算法智能电磁调控

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基于高介电常数超表面透镜调制的性能增强对跖Vivaldi天线 Research Article

潘少鹏1,林铭团2,亓琳1,陈攀1,冯杨1,李高升1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第12期页码 1551-1684 doi: 10.1631/FITEE.2100139

摘要：设计了工作频段为2～20 GHz的超表面单元以增强对跖Vivaldi天线的增益和辐射性能。设计的超表面单元结构简单、超宽带性能稳定、介电常数高，可独立调制两个极化电磁波。分析了单元上的电流分布，并提取等效电磁参数，以验证超表面单元对x极化电磁波和y极化电磁波进行独立调制的能力。设计的超表面单元被集成到对跖Vivaldi天线的口径中形成超表面透镜，用于引导电磁波传播。提出两种超表面透镜，将它们分别集成到对跖Vivaldi天线中衍生出天线Ant1和Ant2，并从电场幅度和相位角度分析透镜对电磁波的调制作用，进而得到最终设计方案。

关键词：对跖Vivaldi天线；超宽带；高介电常数；双极化；超表面透镜

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高强度合金抗疲劳应用技术研究与发展

越振业

《中国工程科学》 2005年第7卷第3期页码 90-94

摘要：

评述了超高强度钢、高强度A1合金和Ti合金表面完整性抗疲劳应用技术的研究和发展。高强度合金疲劳性能对应力集中敏感，不适当的加工工艺和切削热等造成的表面损伤和髙拉应力使其疲劳和应力腐蚀性能损失殆尽。先进的表面完整性加工尤其是表面改性可显著提高疲劳性能，如激光冲击使7475-T761拉-拉疲劳寿命提高约89%，7075-T6裂纹扩展速率降低到原来的1/1500;超声喷丸使超高强度钢低周疲劳强度提高约50%，Ti7A14Mo合金髙周疲劳强度提高约15%;表面超硬化可使Vasco X-2M齿轮钢接触疲劳寿命提高30～35倍等。

关键词：高强度合金表面完整性激光冲击表面超硬化

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基于玻璃集成无源器件工艺的60-GHz小型化宽带超表面天线 Research Articles

Hai-yang XIA, Jin-can HU, Tao ZHANG, Lian-ming LI, Fu-chun ZHENG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第1期页码 174-181 doi: 10.1631/FITEE.1900453

摘要：提出一种面向封装天线应用的60-GHz小型化宽带超表面天线。基于玻璃集成无源器件制造技术，采用共面波导馈电环形谐振器表征玻璃基板的材料特性。该天线于高介电常数玻璃基板上设计以实现天线小型化。该天线在结构上采用共面波导馈电，进而激励蝶形缝隙，最终耦合激励位于天线上表面的超表面贴片。该天线可同时支持TM10模和反相TM20模，从而提升带宽性能。

关键词： 60 GHz；封装天线；共面波导馈电环形谐振器；玻璃集成无源器件；超表面天线；小型化天线

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惠更斯超表面在天线领域的应用前景

George V. Eleftheriades, Minseok Kim, Vasileios G. Ataloglou, Ayman H. Dorrah

《工程（英文）》 2022年第11卷第4期页码 21-26 doi: 10.1016/j.eng.2021.05.011

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超短脉冲激光制造及表面加工微米器件 Review

于泳超, 白石, 王树同, 胡安明

《工程（英文）》 2018年第4卷第6期页码 779-786 doi: 10.1016/j.eng.2018.10.004

摘要：对传感器电极表面进行了不同的处理，如镀金、沉降氧化石墨烯（rGO）以及沉积聚苯胺（PANI）。通过对采集的数据进行主成分分析（PCA），这一传感器阵列可以成功地检测出样品内的不同物质。另外，在3D 结构玻璃微流体通道内由全飞秒激光加工出了具有2D周期性结构的纳米金属表面，可用于实时表面增强拉曼散射（SERS）的检测。全飞秒激光加工过程包括激光烧蚀、激光还原和激光诱导表面纳米工程。这些工作证明了超短脉冲激光在表面精密加工中的巨大潜力。

关键词：超短脉冲激光加工微米器件超级电容器电子舌表面增强拉曼光谱