雙曲線超材料的案例
013 - COMSOL基于范德瓦爾斯結構的雙曲線超材料（僅模型文件） ￥40
013 - COMSOL基于范德瓦爾斯結構的雙曲線超材料（僅包含模型文件，40元）
基本介紹：
主要內容：根據發表在 Science 上的論文《Infrared hyperbolic metasurface based on nanostructured van der Waals materials 作者：Peining Li等》，重復了圖1b、圖1c、圖1f、圖1g；
基于COMSOL頻域求解，使用的軟件版本為COMSOL 5.4 (5.4.0.225)；
計算所需的內存：32 GB；
涉及的內容：各向異性材料、阻抗邊界條件、電偶極子、散射邊界條件、完美匹配層、對數據集的操作 等；
繪制了：電場模、電場z分量的分布、Poynting矢量分布；
注意：本案例僅包含模型文件，沒有講解視頻，不附帶答疑指導。
包含的文件截圖：
詳細描述：
如上圖所示，利用comsol仿真雙曲線超材料上光的傳播。分為兩種情況：一種是純 hBN材料，另一種是將 hBN 做成一維條狀陣列來實現介電常數的各向異性。在偶極子的激發下，第二種情況能實現雙曲線形的波矢分布。
計算的內容和結果：
1、hBN為均勻薄板時的電場分布。上圖：文獻中的圖；下圖：本例的結果 ??
2、hBN為光柵結構（超材料）時的電場分布。上圖：文獻中的圖；下圖：本例的結果 ??
再次提醒：本案例僅包含模型文件，沒有講解視頻，也不附帶答疑指導。
展開 基于超彈性雙連續網絡靈活調控復合材料導熱性能
導熱高分子復合材料因其良好的綜合特性，而在能源化工、通訊衛星、高速飛行器及人工智能等領域的熱控系統發揮重要作用。近年來，國內外研究人員通過模板法、自組裝法、化學氣相沉積等方法預制三維連續導熱網絡，結合高分子基體的浸漬和固化制備了一系列高導熱高分子復合材料。這些研究豐富了三維連續導熱網絡結構體系，推動了導熱高分子復合材料的快速發展。
研究表明，一方面，導熱網絡的構建能夠促進聲子在整個網絡的高效傳遞、提升復合材料的導熱性能；另一方面，聲子作為熱流的載體，其傳遞路徑的密度和分布也是決定導熱網絡熱流傳輸能力的關鍵，進而深刻影響復合材料的三維導熱性能。因此，發展新型高導熱高分子復合材料，不僅需要搭建導熱網絡，更重要的是要研究和實現對三維連續導熱網絡的精準、可控調節，進而可控調節和改善復合材料的三維導熱性能。
近日，天津理工大學陳莉教授團隊與天津大學封偉教授團隊合作，通過石墨烯在密胺網絡的組裝構建了超彈性石墨烯@密胺雙連續三維網絡，結合高分子基體的浸漬與固化制備高導熱復合材料。在固化過程中，借助三維壓縮模具，通過控制雙連續網絡的壓縮率和壓縮維度對石墨烯導熱網絡的取向度和質量含量進行精準控制。對于單向壓縮復合材料，當壓縮率大于70%時，復合材料的水平導熱系數迅速提高，當壓縮率為95%時，復合材料中石墨烯的含量達到2.6 wt%，復合材料的水平導熱系數達到1.68 W/mK，是未壓縮樣品導熱系數（0.175 W/mK）的近10倍。對于三向壓縮復合材料，復合材料導熱系數呈現各向同性，當三向壓縮率為70%時，復合材料中石墨烯的含量為4.82 wt%，復合材料的導熱系數達到2.19 W/mK。
展開 國立臺灣大學 陳永芳教授 ACS Nano : 一種高效的單節段白色隨機激光器
雙曲線超材料誘導上轉換發射的增強。（a）UCNP/HMM復合材料在980 nm激光激發下，在0.66 kW. cm-2的恒定泵浦功率密度下的發射光譜。（b）計算的CIE坐標的圖[參考，（0.332,0.331）; HMM 1，（0.333,0.334）; HMM 2，（0.334,0.354）; HMM 3，（0.334,0.0.342）]。
圖五、 發射光譜對泵浦功率密度的相應依賴性分別在Figure 5 的部分a、b和c中描繪，并且HMM 1，HMM 2和HMM 3的積分發射強度，輸出功率和譜線寬度的變化。
Figure 5. 具有雙曲線超材料的樣品的激光作用光譜。部分a、b和c分別描繪了樣品HMM 1，HMM 2和HMM 3的發射光譜的入射功率密度依賴性。
圖六、 來自UCNP的多發射線增強可歸因于來自HMM樣品的Purcell（柏塞爾）因子，其具有用于高光子態密度（PDOS）的雙曲線色散。Purcell（柏塞爾）因子可以在物理上被解釋為基于自發發射動力學的偶極輻射對周圍環境影響的發射率的增強。
Figure 6. 計算的柏塞爾因子和散射效率。（a）用偶極子源計算的柏塞爾因子固定在基質上方10 nm處，用于參考HMM1，HMM2和HMM3樣品。（b）UCNP在不同基材上的散射效率的理論計算。
圖七、 遠場角| E |2分布涉及在輔助激光現象中起主要作用。用于XY，XZ和YZ平面的具有多波長區域的模擬散射場強度在Figure 7 中示出，其中X和Y（Z）指的是與襯底平行（垂直）的散射方向。
Figure 7. XY，XZ和YZ平面的遠場角| E |2分布。
展開 通過模板法獲得垂直排列的自組裝有序三相Au–BaTiO3–ZnO納米復合材料
【研究背景】
復合功能氧化物材料對于新材料系統的發現，以及在促進超材料、自旋電子學、多鐵性和量子系統的物理性質控制和多功能性等新興技術發展方面引起了廣泛的研究興趣。已經證明的幾種具有多層或納米線形態的兩相納米復合材料系統用于實現增強的物理特性，包括鐵電性、鐵磁性、磁阻，以及諸如光學磁性、負折射和雙曲線色散等奇特光學性質。例如，具有有序和各向異性金屬–電介質納米復合材料設計的雙曲線超材料以實現高波矢的傳播。由于自然界中存在極少量的雙曲線材料，因此這種人工設計的納米復合材料方法提供了一種多功能平臺，使得這類材料能應用于衍射成像，傳感，波導，并且還賦予了電，磁和光響應的性能。然而，由于在結晶度和形貌方面結構的可用性有限，因此需要設計更靈活、結構更復雜以及制備方法更普適的復合功能氧化材料技術，以用于開發下一代集成光子和電子器件。
【成果簡介】
近日，普渡大學汪海燕教授通過新穎的兩步模板化生長方法，實現了一種獨特的“納米管”形式的高度有序的Au-BaTiO3-ZnO納米復合材料。有序的三相“納米管”狀結構提供了獨特的功能，例如與其他隨機結構相比，由高度各向異性的納米結構實現的可見和近紅外區域中明顯的雙曲線色散。這項研究為多相結構的設計、生長和應用開辟了新的可能性，并提供了一種新的方法來設計復雜的納米復合系統，在納米尺度上以前所未有的方式控制電子與光物質的相互作用。該成果近日以題為“Self-Assembled Ordered Three-Phase Au–BaTiO3–ZnO Vertically Aligned Nanocomposites Achieved by a Templating Method”發表在知名期刊Adv. Mater.上。
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