超材料是一类人工合成的材料，它们展现出自然界中传统材料所不具备的超常物理性质。这些材料通常由周期性或非周期性微结构单元构成，并且可以在特定的频段上表现出如负折射率、负磁导率、负介电常数等奇异物理特性。超材料的设计思想是通过在多种物理结构上的创新设计，突破自然规律的限制，从而获得超常的材料功能。

超材料包含但不限于以下几种类型：

左手材料：

这类材料在特定频段下同时具有负的磁导率和负的介电常数，对电磁波的传播形成负的折射率。

光子晶体：

光子晶体是由周期性排列的结构组成，能够控制光波的传播，实现光的带隙效应。

超磁性材料：

这类材料展现出超过自然材料磁导率的特性，通常与纳米技术相关联。

金属水：

这是一种具有特殊性质的液态金属，能够实现一些独特的物理现象。

自我修复材料：

例如仿生塑料，能够自我修复裂缝，这种材料内嵌有由液体构成的“血管系统”。

热电材料：

可以将废热转换成电能，例如使用黝铜矿和方钴矿等材料。

钙钛矿：

用于制作太阳能电池的替代材料，具有较高的太阳能转化率。

超材料的研究和应用正在不断扩展，它们在光学、电子学、生物医学等多个领域展现出巨大的潜力。随着纳米技术的发展，超材料的制造工艺也在不断进步，使得这些材料的应用更加广泛和实用