journal article·2021-12

Transformation Metamaterials

Lin Xu, Huanyang Chen

Advanced Materials· Volume 33· Issue 52
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Abstract

Abstract Based on the form‐invariance of Maxwell's equations under coordinate transformations, mathematically smooth deformation of space can be physically equivalent to inhomogeneous and anisotropic electromagnetic (EM) medium (called a transformation medium). It provides a geometric recipe to control EM waves at will. A series of examples of achieving transformation media by artificially structured units from conventional materials is summarized here. Such concepts are firstly implemented for EM waves, and then extended to other wave dynamics, such as elastic waves, acoustic waves, surface water waves, and even stationary fields. These shall be cataloged as transformation metamaterials. In addition, it might be conceptually attractive and practically useful to control diverse waves for multi‐physics designs.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Metamaterials and Metasurfaces Applications · Electromagnetic Scattering and Analysis · Advanced Antenna and Metasurface Technologies

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Physics and Institute of Electromagnetics and Acoustics Xiamen University Xiamen 361005 China

Information Materials and Intelligent Sensing Laboratory of Anhui Province & Institutes of Physical Science and Information Technology Anhui University Hefei 230601 China

Funding

National Key Research and Development Program of China · National Natural Science Foundation of China · Fundamental Research Funds for the Central Universities

References (100+)

Show source-provided references
1. Nakahara M. · 2003
2. 10.1017/CBO978051175559010.1017/CBO9780511755590 ↗
3. 10.1063/1.305785910.1063/1.3057859 ↗
4. Dolin L. S. · Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved., Radiofiz. · 1961 · 4 · 964
5. Post E. J. · 1997
6. 10.1126/science.112649310.1126/science.1126493 ↗
7. 10.1126/science.112590710.1126/science.1125907 ↗
8. Leonhardt U. · 2010
9. 10.1103/PhysRevLett.84.418410.1103/PhysRevLett.84.4184 ↗
10. 10.1126/science.105884710.1126/science.1058847 ↗
11. Walser R. M. · Proc. SPIE · 2001 · 4467 · 77
12. 10.1126/science.109679610.1126/science.1096796 ↗
13. 10.1070/PU1968v010n04ABEH00369910.1070/PU1968v010n04ABEH003699 ↗
14. 10.1103/PhysRevLett.85.396610.1103/PhysRevLett.85.3966 ↗
15. 10.1103/PhysRevLett.76.477310.1103/PhysRevLett.76.4773 ↗
16. 10.1109/22.79800210.1109/22.798002 ↗
17. 10.1126/science.113926610.1126/science.1139266 ↗
18. 10.1038/nature0724710.1038/nature07247 ↗
19. 10.1126/science.115756610.1126/science.1157566 ↗
20. 10.1364/OL.30.00335610.1364/OL.30.003356 ↗
21. 10.1126/science.112602110.1126/science.1126021 ↗
22. 10.1103/PhysRevE.70.05560210.1103/PhysRevE.70.055602 ↗
23. 10.1103/PhysRevLett.108.11430110.1103/PhysRevLett.108.114301 ↗
24. 10.1103/PhysRevLett.110.17550110.1103/PhysRevLett.110.175501 ↗
25. 10.1103/PhysRevLett.112.14430110.1103/PhysRevLett.112.144301 ↗
26. 10.1038/nmat416410.1038/nmat4164 ↗
27. 10.1103/PhysRevLett.105.23390810.1103/PhysRevLett.105.233908 ↗
28. 10.1038/nmat303010.1038/nmat3030 ↗
29. 10.1038/nphoton.2013.21410.1038/nphoton.2013.214 ↗
30. 10.1038/nphoton.2015.19810.1038/nphoton.2015.198 ↗
31. 10.1103/PhysRevB.75.15541010.1103/PhysRevB.75.155410 ↗
32. 10.1103/PhysRevLett.100.03390310.1103/PhysRevLett.100.033903 ↗
33. 10.1038/nphoton.2013.25610.1038/nphoton.2013.256 ↗
34. 10.1126/science.aal267210.1126/science.aal2672 ↗
35. 10.1103/PhysRevLett.99.06390810.1103/PhysRevLett.99.063908 ↗
36. 10.1103/PhysRevB.79.24512710.1103/PhysRevB.79.245127 ↗
37. 10.1103/PhysRevLett.102.21390110.1103/PhysRevLett.102.213901 ↗
38. 10.1103/PhysRevLett.108.12430110.1103/PhysRevLett.108.124301 ↗
39. Zhang X. · Sci. Rep. · 2015 · 5 · 1
40. 10.1126/science.113362810.1126/science.1133628 ↗
41. 10.1103/PhysRevLett.101.20390110.1103/PhysRevLett.101.203901 ↗
42. 10.1126/science.116694910.1126/science.1166949 ↗
43. 10.1038/nmat246110.1038/nmat2461 ↗
44. 10.1103/PhysRevLett.105.19390210.1103/PhysRevLett.105.193902 ↗
45. 10.1126/science.118635110.1126/science.1186351 ↗
46. 10.1038/ncomms102310.1038/ncomms1023 ↗
47. 10.1063/1.274830210.1063/1.2748302 ↗
48. 10.1103/PhysRevLett.102.18390310.1103/PhysRevLett.102.183903 ↗
49. 10.1016/j.photonics.2007.07.01310.1016/j.photonics.2007.07.013 ↗
50. 10.1038/srep0868010.1038/srep08680 ↗
51. 10.1103/PhysRevLett.100.06390310.1103/PhysRevLett.100.063903 ↗
52. 10.1103/PhysRevB.78.05420410.1103/PhysRevB.78.054204 ↗
53. 10.1364/OE.16.01155510.1364/OE.16.011555 ↗
54. 10.1103/PhysRevE.78.02630910.1103/PhysRevE.78.026309 ↗
55. 10.1063/1.313284210.1063/1.3132842 ↗
56. 10.1364/OE.17.01835410.1364/OE.17.018354 ↗
57. 10.1088/1367-2630/10/11/11503810.1088/1367-2630/10/11/115038 ↗
58. 10.1038/nmat248910.1038/nmat2489 ↗
59. 10.1038/srep0487610.1038/srep04876 ↗
60. 10.1103/PhysRevApplied.11.03407210.1103/PhysRevApplied.11.034072 ↗
61. 10.1103/PhysRevLett.102.09390110.1103/PhysRevLett.102.093901 ↗
62. 10.1103/PhysRevLett.102.25390210.1103/PhysRevLett.102.253902 ↗
63. 10.1088/1367-2630/11/8/08301210.1088/1367-2630/11/8/083012 ↗
64. 10.1103/PhysRevLett.105.23390610.1103/PhysRevLett.105.233906 ↗
65. Ma H. F. · Appl. Phys. Lett. · 2010 · 96 · 1780
66. 10.1038/nmat274310.1038/nmat2743 ↗
67. 10.1109/MAP.2010.546639610.1109/MAP.2010.5466396 ↗
68. 10.1007/s11467-010-0008-810.1007/s11467-010-0008-8 ↗
69. 10.3367/UFNe.0181.201101e.005910.3367/UFNe.0181.201101e.0059 ↗
70. 10.1364/OPN.22.3.00003010.1364/OPN.22.3.000030 ↗
71. 10.1002/adma.20120262410.1002/adma.201202624 ↗
72. 10.1039/c2nr31140b10.1039/c2nr31140b ↗
73. 10.1038/lsa.2012.3210.1038/lsa.2012.32 ↗
74. 10.2528/PIER1410250610.2528/PIER14102506 ↗
75. 10.1103/PhysRevApplied.4.03700110.1103/PhysRevApplied.4.037001 ↗
76. 10.1016/j.photonics.2015.04.00510.1016/j.photonics.2015.04.005 ↗
77. 10.1126/science.126124410.1126/science.1261244 ↗
78. 10.1038/nphoton.2014.30710.1038/nphoton.2014.307 ↗
79. 10.1088/2040-8978/18/9/09300510.1088/2040-8978/18/9/093005 ↗
80. 10.1002/lpor.20170003410.1002/lpor.201700034 ↗
81. 10.1088/2040-8986/aab97610.1088/2040-8986/aab976 ↗
82. Huidobro P. A. · C. R. Phys. · 2020 · 21 · 38910.5802/crphys.22 ↗
83. 10.1038/s42254-018-0018-y10.1038/s42254-018-0018-y ↗
84. 10.1021/nl100801910.1021/nl1008019 ↗
85. 10.1007/0-387-37825-110.1007/0-387-37825-1 ↗
86. 10.1166/rnn.2014.105110.1166/rnn.2014.1051 ↗
87. 10.1088/2040-8986/aaa11410.1088/2040-8986/aaa114 ↗
88. 10.1088/0022-3727/43/11/11300110.1088/0022-3727/43/11/113001 ↗
89. 10.1038/natrevmats.2016.110.1038/natrevmats.2016.1 ↗
90. 10.1126/sciadv.150159510.1126/sciadv.1501595 ↗
91. Xiang‐Ying S. · Acta Phys. Sin. · 2016 · 65
92. Landau L. D. · 2013
93. 10.1103/PhysRevE.74.03662110.1103/PhysRevE.74.036621 ↗
94. 10.1126/science.116633210.1126/science.1166332 ↗
95. 10.1088/2040-8978/13/2/02400310.1088/2040-8978/13/2/024003 ↗
96. 10.1038/nature1069510.1038/nature10695 ↗
97. 10.1038/nature1222410.1038/nature12224 ↗
98. 10.1103/PhysRevLett.106.03390110.1103/PhysRevLett.106.033901 ↗
99. 10.1038/srep0025510.1038/srep00255 ↗
100. 10.1038/ncomms365210.1038/ncomms3652 ↗