Свежие комментарии

  • Ангел Смерти
    Для больных детей полезно пораньше начать терапию. А чтобы их было меньше нужно меньше жениться на родственниках.Завершился первый...
  • Михаил Бутов
    Разумеется. Также вызывает сомнение, будто Сталину не сообщили про замену теплохода "Иосиф Сталин" на теплоход "Серге...Как Волго-Донский...
  • Виктор Луговой
    Про раскочегаривание теплоходом топок, конечно, журналистская вольность? Дизелям вроде как бы топки ультрафиолетовы...Как Волго-Донский...

Метаповерхность отразила свет невзаимно

Метаповерхность отразила свет невзаимно

Метаповерхность отразила свет невзаимно

Guo, X., Ding, Y., Duan, Y. et al. / Light Sci Appl

Китайские физики создали метаповерхность, которая отражает свет под разными углами в зависимости от того, с какой стороны приходит падающий луч. В обычном зеркале свет всегда проходит по одному и тому же «маршруту», даже если поменять падающий и отраженный луч местами. Для нового «метазеркала» это не так — если поменять направление луча, угол отражения будет другим.

Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале Light: Science and Applications.

Свойства метаматериалов, предсказанных советским физиком Виктором Веселаго еще в 1960-х годах, в корне противоречат законам классической оптики. Метаматериалы, например, могут иметь отрицательный коэффициент преломления. Метаповерхности — тип метаматериалов, чьи отражательные свойства отличаются от классических. Ранее физики научились создавать акустические метаповерхности, которые способны менять направление движения звуковые волн, фокусировать их, ограничивать их пропускание или менять частоту, а также оптические метаповерхности, чьи свойства можно варьировать в каждой отдельной точке.

Синцзе Ни (Xingjie Ni) из университета Пенсильвании и его коллеги создали новый тип оптической метаповерхности, которая в эксперименте отразила ближнее инфракрасное излучение с длиной волны 860 нанометров под разными углами в зависимости от того, с какой стороны он падал.

Ученые отмечают, что нарушение оптической взаимности — то есть «выключение» отражения в одном из направлений — может быть полезно для многих практических применений, например, в оптических коммуникационных сетях, где отражения от дефектов в оптоволокне создают дополнительные помехи и снижают скорость передачи данных. Обычно такая «невзаимность» реализуется в магнито-оптических материалах, которые, однако они слишком громоздки и имеют высокие потери энергии, поэтому их сложно интегрировать в современные оптические системы.

Группа под руководством Синцзе Ни предложила другой подход — они создали оптически тонкий наноструктурированный двумерный метаматериал, который способен управлять излучением благодаря наноантеннам, размер которых несколько меньше длины волны.

Метаповерхность отразила свет невзаимно

Схема эксперимента с «невзаимной» метаповерхностью.

Guo, X., Ding, Y., Duan, Y. et al. / Light Sci Appl

Поделиться

Ученые использовали в качестве основы для метаповерхности 50-нанометровый слой диоксида кремния, нанесенный на отражатель из серебра. На слое из SiO2 были размещены прямоугольные наноантенны из аморфного кремния с высоким индексом Керра. Взаимодействие света, пришедшего от отражателя, с наноантеннами порождает большой фазовый сдвиг, и диэлектрическая проницаемость этих наноантенн может меняться в зависимости от свойств падающего света благодаря нелинейному эффекту Керра. Изменение диэлектрической проницаемости наноантенн, в свою очередь, меняет сдвиг фазы в зависимости от того, с какой стороны падает свет, что и порождает эффект невзаимного отражения.

Авторы исследования отмечают, что их разработка позволит создавать устройства с контролируемыми оптическими свойствами, в частности, «шапки-невидимки», плоские линзы и ультратонкие голограммы. Читайте нашу статью о метаматериалах «Анатомия шапки-невидимки».

Сергей Кузнецов

Let's block ads! (Why?)

 

Ссылка на первоисточник

Картина дня

наверх