近日，罗杰研究员等人在Laser & Photonics Reviews上发表了一项重要成果，利用各向异性介电近零（Epsilon-Near-Zero，ENZ）超构材料实现了对金属散射体的双频、全向散射抑制。这项工作不仅首次发现了周期性金属网结构除低频等离子体频率以外的高频ENZ效应，还利用该金属网超构材料的双频ENZ特性实现了对电大尺寸（大于一个波长）金属散射体的双频、全向散射抑制，展现出其在电磁隐身等领域的应用前景。
相关研究成果以“Dual-Band Omnidirectional Scattering Suppression via Anisotropic Epsilon-Near-Zero Metamaterials”为题，在线发表于Laser & Photonics Reviews。苏州大学罗杰研究员、苏州城市学院高雷教授、莫斯科高级研究中心Alexander S. Shalin教授为通讯作者；苏州城市学院季文杰博士和周萧溪博士分别为第一作者和共同一作。
传统散射调控方案存在一定的局限性，例如，变换光学隐身结构复杂，而散射相消技术仅对电小尺寸目标有效。因此，现有技术难以满足实际应用中多频、全向以及对电大尺寸散射体抑制散射的需求。ENZ超构材料因具有无限大波长等独特电磁特性，为散射调控提供了新路径，但传统ENZ超构材料设计普遍局限于单频工作，制约了其在多频电磁器件中的应用。
针对这一难题，研究团队基于周期性金属网结构首次发现了双频ENZ特性，并通过各向异性ENZ超构材料的扁平等频率曲面特性与完美电导体固有的电磁场边界条件的协同作用，在两个独立的ENZ频段实现了对大尺寸金属散射体的双带全向散射抑制。该散射抑制机制在数值仿真和微波实验中均得到了有效验证。
图1.基于各向异性ENZ超构材料的双频散射抑制的微波实验验证。
该研究在简单的金属网超构材料中首次发现了双频ENZ响应，将ENZ超构材料的应用从单频拓展至多频场景，解决了电大尺寸目标全向散射抑制的技术瓶颈，为研发下一代多频段隐身与多功能波控器件提供了新方案。
该工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、苏州市基础研究项目、江苏省高校自然科学基金、俄罗斯科学基金的支持。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202502520
