特异电磁颗粒体系的异常散射和非线性物性研究

推广全波的电磁场散射和多重散射理论并结合有限元电磁仿真模拟，研究特异电磁颗粒体系的异常电磁波散射和非线性物理特性。考虑径向各向异性、非局域物性和手征性，推广建立适用于特异电磁颗粒体系的全波电磁场散射理论。探索在低能耗和高辐射阻尼条件下，径向各向异性和非局域性对电磁波散射、表面增强的拉曼散射和近场的能流分布的影响；发展非线性的弥散射理论，考虑颗粒组分的克尔非线性或二次非线性，研究特异电磁颗粒体系三阶非线性响应和二(三)次谐波产生。进一步利用多重散射理论和电磁仿真模拟，研究特异电磁颗粒复合体系的色散特性和负折射效应。发展超越长波极限的有效媒质理论解析研究各向异性、非局域性和非线性对复合体系非线性物理性质的影响。本研究有助于加深对特异体系的电磁波传播特性以及光与物理相互作用本质的理解。同时，对于新颖电磁材料的设计以及在军事上的潜在应用也有重要指导意义。

在该基金的资助下，我们的科研工作按照申请书计划顺利开展。重点推广全波的电磁场散射并结合有限元电磁仿真模拟，研究特异电磁颗粒和纳米线体系的异常电磁波散射和法诺谐振。综合考虑径向各向异性、非局域物性和手征性，推广建立适用于特异电磁颗粒体系的全波电磁场散射理论。探索径向各向异性和非局域性对电磁波散射、电磁隐身、表面增强的拉曼散射和近场分布的影响；进一步利用电磁仿真模拟，研究特异电磁颗粒复合体系包括各向异性复合材料和手征性材料的古斯汉森效应。发展超越长波极限的有效媒质理论解析研究各向异性、非局域性对纳米颗粒复合材料介质板间的Casimir力和多重法诺谐振特性。本研究有助于加深对特异体系的电磁波传播特性以及光与物理相互作用本质的理解。同时，对于新颖电磁材料的设计以及在军事上的潜在应用也有重要指导意义。三年间共在SCI源核心期刊发表和接收学术论文28篇，其中高影响因子（大于2）17篇，超过预期成果（20篇）目标。此外还培养了7名博士生和9名硕士生，其中3名博士生和6名硕士生顺利毕业。