新型人工電磁性材料（Metamaterial，或稱超材料）是將具有特定幾何形狀的亞波長(zhǎng)宏觀基本單元周期性或非周期性地排列所構(gòu)成的人工材料。它與傳統(tǒng)意義材料的區(qū)別在于用宏觀尺寸單元代替了原來(lái)微觀尺寸的原子或分子。因此，新型人工電磁性材料的特性取決于其基本單元結(jié)構(gòu)。人們可以通過(guò)人為地設(shè)計(jì)單元結(jié)構(gòu)來(lái)控制材料屬性，構(gòu)成自然界不存在的特殊結(jié)構(gòu)材料，進(jìn)而控制電磁波的傳播。

　　2009年初，東南大學(xué)崔鐵軍教授研究小組與杜克大學(xué)史密斯教授研究小組合作，在“隱身大衣”研究上邁出新一步，研制出具有頻帶寬、損耗小的微波頻段地面目標(biāo)的隱身衣。這一研究成果發(fā)表在2009年1月15日的《科學(xué)》雜志上，崔鐵軍和史密斯是這篇論文的共同通信作者。新研制的隱身大衣實(shí)際上更像一條“隱身地毯”，將它蓋在某個(gè)目標(biāo)上，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這個(gè)目標(biāo)的寬帶隱身。上述論文發(fā)表后，引起了國(guó)際重要科技媒體的關(guān)注?！蹲匀弧贰ⅰ段锢硎澜纭?、《發(fā)現(xiàn)》、《科學(xué)美國(guó)人》及《CBC新聞》等在第一時(shí)間對(duì)該項(xiàng)成果進(jìn)行了報(bào)道。

　　繼“隱身地毯”之后，崔鐵軍教授研究小組在“電磁黑洞”的研究上又取得了重要進(jìn)展。黑洞一般被認(rèn)為是磁性材料引力場(chǎng)達(dá)到臨界狀態(tài)的某個(gè)區(qū)域，可吸收碰到它的一切物體。這種基于引力場(chǎng)的黑洞很難在實(shí)驗(yàn)室里用實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬和驗(yàn)證，但人們可以通過(guò)類比方法來(lái)研究它的部分性質(zhì)。2009年10月，崔鐵軍教授課題組首次用構(gòu)造的實(shí)驗(yàn)裝置模擬了微波頻段的“電磁黑洞”，在微波頻段實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了普渡大學(xué)科學(xué)家提出的“光學(xué)黑洞”理論方案。這個(gè)人造電磁黑洞由諧振和非諧振型的新型人工電磁性材料構(gòu)成，應(yīng)用電磁波在非均勻介質(zhì)中的傳播軌跡類比物質(zhì)在引力場(chǎng)下彎曲空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡，以此模擬黑洞的部分特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電磁黑洞能夠全向捕捉電磁波，引導(dǎo)電磁波螺旋式地行進(jìn)，直至被黑洞吸收。在微波頻段，黑洞對(duì)電磁波的吸收率可達(dá)到99%以上。上述研究成果于物理在線預(yù)印網(wǎng)站arXiv.org公布后，立即引起了國(guó)際主流科技媒體的極大關(guān)注。英國(guó)的《自然》、《新科學(xué)家》，美國(guó)的《發(fā)現(xiàn)》、《科學(xué)美國(guó)人》、《MIT技術(shù)評(píng)論》、《物理科學(xué)》等都對(duì)這項(xiàng)工作做了詳細(xì)報(bào)道，并邀請(qǐng)專家進(jìn)行評(píng)論。新型人工電磁性材料學(xué)科的創(chuàng)始人之一、倫敦帝國(guó)學(xué)院的Pendry博士在《科學(xué)美國(guó)人》的評(píng)論中認(rèn)為，“這一新研究構(gòu)建了吸收電磁波的全新方法，同時(shí)又可以控制電磁波的吸收輻射”。由于對(duì)電磁波的高效吸收性，電磁黑洞可望在電磁隱身等方面獲得重要應(yīng)用。

　　崔鐵軍教授研究小組的研究工作多年來(lái)一直得到國(guó)家自然科學(xué)基金的支持，上述研究工作同時(shí)也得到了科技部973項(xiàng)目的支持。