由超材料构成的电磁黑洞
光学
2010-05-03 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
传统上，黑洞是具有巨大引力场的空间区域，会吸收所有进入其中的物质。历史上，拉普拉斯在牛顿力学框架下首次讨论了黑洞，其事件视界半径与爱因斯坦真空场方程的史瓦西解相同。如果所有具有这种事件视界半径但引力场不同的物体都称为黑洞，那么由于电磁波在弯曲空间和非均匀超材料中的传播行为相似，我们可以利用电磁场和超材料来模拟黑洞的某些性质。在Narimanov和Kildishev最近的一项理论工作中，提出了一种基于超材料的光学黑洞，理论分析和数值模拟表明，所有入射的电磁波都会被捕获和吸收。在此，我们报告了这种电磁黑洞在微波频段的首次实验演示。所提出的黑洞由非谐振和谐振超材料结构组成，由于对电磁场的局部控制以及对应于器件边界的事件视界，它可以无反射地螺旋向内捕获和吸收来自所有方向的电磁波。结果表明，在微波频段吸收率可达99%。我们预计这种电磁黑洞可用作热发射源以及收集太阳光。
引用
@article{arxiv.0910.2159,
title = {An electromagnetic black hole made of metamaterials},
author = {Qiang Cheng and Tie Jun Cui and Wei Xiang Jiang and Ben Geng Cai},
journal= {arXiv preprint arXiv:0910.2159},
year = {2010}
}
备注
14 pages, 4 figures