文献综述 超表面(metasurfaces，又称特异介质表面)的概念源自于超材料(metamaterials，又称特异材料或超构材料)。

超材料是指由人工亚波长电磁微结构单元按照一定的宏观序排列而成的人工复合材料。

它具有如下几个重要特征：具有周期性排列的人工亚波长微结构单元；超出自然材料的物理性质；材料的电磁学性质主要取决于材料的微结构等等。

由于超材料的单个微结构单元的尺寸远小于工作频域的电磁波波长，故在该频域内可以近似等效为均匀媒质，具有等效的电容率和磁导率。

人们可以根据需要设计和制备超材料，原则上，超材料可实现任意大小的电容率和磁导率，这大大突破了自然材料所具有的电磁参数范围，因此超材料对电磁波的调控能力远强于自然材料。

最早的超材料是负折射材料。

1968年，前苏联科学家V. G. Veselago理论构想了一种同时具有负电容率和负磁导率从而具有负折射率的材料[1]。

上个世纪末，J. B. Pendry提出可以利用周期性排列的金属纳米线和金属开口环来构造负电容率和负磁导率的材料，并从理论上证明了利用这种超材料可以突破透镜的分辨率极限，实现完美透镜[2,3]。

D. R. Smith等人[4]根据J. B. Pendry提出的构想首先在实验上人工制备了具有负折射率的微波段超材料。

随后，负折射现象进一步在可见光、红外线、太赫兹波段甚至X光波段得以实现。