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专题征稿 | 面向传感、无线供电与通信的可编程智能超材料

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面向传感、无线供电与通信的可编程智能超材料

Programmable and Intelligent Metamaterials for Sensing, Wireless Power, and Communications

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客座编辑:Aleksandr Krasnok 博士,美国佛罗里达国际大学助理教授; Jensen Li 博士,英国埃克塞特大学教授;Natalia Litchinitser 博士,美国杜克大学教授;Zin Lin 博士,美国弗吉尼亚理工大学助理教授

期刊名称:npj Metamaterials

截止日期:2027年3月29日

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客座编辑

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Aleksandr Krasnok 博士,美国佛罗里达国际大学

Aleksandr Krasnok 博士现任美国佛罗里达国际大学电子与计算机工程系助理教授,并担任量子技术与超材料实验室主任。他的研究方向包括复频率电动力学、非厄米散射、量子光子学、超表面、天线、低温传感以及量子硬件接口。他已发表经同行评审的论文 200 余篇,研究成果发表于 Science、Nature、Nature Communications、Physical Review Letters 和 Nano Letters 等国际顶尖期刊。他的研究获得了美国能源部(DOE)、美国海军研究办公室(ONR)、美国国家科学基金会(NSF)及美国空军科学研究办公室(AFOSR)等机构的资助。Krasnok 博士是 IEEE 高级会员(Senior Member),现任 Photonics Research 副编辑,并担任 Advanced Photonics Nexus 和 Reviews on Advanced Materials Science 编委会成员。他曾荣获佛罗里达国际大学校长卓越奖、佛罗里达国际大学杰出学者奖以及 Leopold B. Felsen 电动力学卓越奖。

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Jensen Li 教授,英国埃克塞特大学

Jensen Li 教授现任英国埃克塞特大学物理与天文学系教授。他的研究聚焦于超材料和超表面所实现的特殊波动现象,并广泛关注光学、声学及弹性波中的复杂波系统。目前,他的研究主要围绕两个方向展开:一是利用非厄米物理、自旋—轨道相互作用以及声学或弹性超材料调控经典波动现象;二是开发用于实现新兴量子光学效应的超表面平台。他著有研究生教材 Essential Concepts in Metamaterials,系统介绍了从基础波动物理到现代超材料与超表面的核心概念。Li 教授于 2022 年获得裘槎高级研究员奖(Croucher Senior Research Fellowship),是香港青年科学院院士,并于 2025 年当选 Optica Fellow。

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Natalia Litchinitser 教授,美国杜克大学

Natalia Litchinitser 教授现任美国杜克大学 Michael J. Fitzpatrick 电气与计算机工程杰出教授,同时兼任物理学、机械工程和材料科学教授。她的研究主要聚焦于工程化纳米结构、超材料和拓扑光子学中的非线性与量子光学,以及光束工程。她于俄罗斯莫斯科国立大学获得物理学硕士学位,并于美国伊利诺伊理工学院获得电气工程博士学位。2000 年,她在罗切斯特大学光学研究所完成博士后研究。在加入杜克大学之前,她曾担任纽约州立大学布法罗分校电气工程教授,并先后在朗讯科技贝尔实验室和 Tyco Submarine Systems 担任高级技术职务。她已发表 8 个特邀书籍章节以及 350 余篇期刊和会议论文,是 IEEE、APS、Optica 和 SPIE Fellow。目前,她担任 Fitzpatrick 光子学研究所光子材料项目研究主任。

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Zin Lin 博士,美国弗吉尼亚理工大学

Zin Lin 博士现任美国弗吉尼亚理工大学(Virginia Tech)Bradley 电气与计算机工程系助理教授。他本科毕业于卫斯理大学,获得物理学和数学学士学位;随后于哈佛大学获得应用物理学博士学位,并在麻省理工学院(MIT)开展博士后研究。他的研究方向包括计算光子学、逆向设计、量子光学与量子光子学、计算成像以及科学机器学习,重点关注先进光学与量子技术的发展。

专题征稿

可编程智能超材料能够实现制造后仍可设计、调谐和控制的电磁响应。本专题合集欢迎围绕材料平台、超表面架构、控制硬件、算法以及系统验证之间协同关系开展的研究,重点关注其在传感、无线能量传输和通信领域的应用。征稿范围涵盖微波、毫米波、太赫兹、光学、声学、力学及多物理场平台,只要其功能响应由可编程机制或反馈控制驱动即可。

关注的主题包括但不限于:

•编码型、数字型、有源型、非线性、时空调制型及非互易超材料;

•用于波束扫描、聚焦、成像、传感和智能无线传播环境的可重构超表面;

•面向无线网络的可编程天线、智能反射表面及自适应表面;

•超材料赋能的无线能量传输、能量聚焦、阻抗匹配和近场调控;

•基于电磁学约束的机器学习、逆向设计和闭环控制技术;

•制造与封装工艺、控制电子学、校准方法、可靠性、可扩展性及基准测试。

投稿论文应明确说明其物理机制、调控方法、带宽、效率、延迟以及系统级性能增益。实验研究应详细报告器件架构、控制电子系统、校准流程和测量方案。计算研究应在理想化仿真之外验证模型的有效性,并阐明算法与电磁学约束之间的关系。应用研究应将其性能与传统天线、传感器、无线供能链路或无源超表面进行系统比较。

本专题合集同样欢迎数据集、基准测试、控制协议以及可复现设计等成果,以促进不同平台之间研究结果的横向比较。我们鼓励研究同时报告器件层面指标和应用层面性能,包括带宽、效率、延迟、功耗、鲁棒性、孔径尺寸以及制造容差等关键参数。专题的目标是揭示可编程材料在何种条件下能够超越固定功能材料、传统器件和无源超表面的性能表现,以及在何种情况下其所增加的系统复杂性具有充分的技术与应用价值。

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