Недавно созданный наноархитектурный материал обладает свойством, которое ранее было лишь теоретически возможным: он может преломлять свет назад независимо от угла, под которым свет падает на материал.

sitemap
Наш сайт использует cookies. Продолжая просмотр, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с нашей Политикой Конфиденциальности
Согласен
Поиск:

Вход
Архив журнала
Журналы
Медиаданные
Редакционная политика
Реклама
Авторам
Контакты
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
© 2001-2025
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта

Яндекс.Метрика
R&W
 
 
Вход:

Ваш e-mail:
Пароль:
 
Регистрация
Забыли пароль?
Книги по нанотехнологиям
А.О. Жигачев, Ю.И. Головин, А.В. Умрихин, В.В Коренков, А.И. Тюрин, В.В. Родаев, Т.А. Дьячек, Б.Я. Фарбер / Под общей редакцией Ю.И. Головина
Другие серии книг:
Мир материалов и технологий
Библиотека Института стратегий развития
Мир квантовых технологий
Мир математики
Мир физики и техники
Мир биологии и медицины
Мир химии
Мир наук о Земле
Мир электроники
Мир программирования
Мир связи
Мир строительства
Мир цифровой обработки
Мир экономики
Мир дизайна
Мир увлечений
Мир робототехники и мехатроники
Для кофейников
Мир радиоэлектроники
Библиотечка «КВАНТ»
Умный дом
Мировые бренды
Вне серий
Библиотека климатехника
Мир транспорта
Мир фотоники
Мир станкостроения
Мир метрологии
Мир энергетики
Книги, изданные при поддержке РФФИ
Новости
Наноархитектурный материал преломляет свет в обратную сторону – путь к новым фотонным схемам
Просмотры: 655
25.02.2022
Недавно созданный наноархитектурный материал обладает свойством, которое ранее было лишь теоретически возможным: он может преломлять свет назад независимо от угла, под которым свет падает на материал.
Это свойство известно как отрицательное преломление, то есть коэффициент преломления - скорость, с которой свет может проходить через данный материал - отрицателен в части электромагнитного спектра под любым углом.

Отрицательное преломление не просто смещает свет на несколько градусов в одну сторону. Скорее, свет направляется под углом, полностью противоположным тому, под которым он вошел в материал. Это не наблюдалось в природе, но, начиная с 1960-х годов, предполагалось, что это происходит в так называемых искусственно периодических материалах - то есть материалах, созданных по определенной структурной схеме. Только сейчас процессы изготовления догнали теорию и сделали отрицательное преломление реальностью.

"Отрицательное преломление имеет решающее значение для будущего нанофотоники, которая стремится понять и манипулировать поведением света при его взаимодействии с материалами или твердыми структурами в минимально возможных масштабах", - говорит Джулия Р. Грир, профессор материаловедения, механики и медицинской инженерии Рубен Ф. и Донна Меттлер, один из старших авторов статьи, описывающей новый материал. Их статья была опубликована в журнале Nano Letters.

Новый материал приобретает свои необычные свойства благодаря сочетанию организации на нано- и микромасштабах и добавлению покрытия из тонкой металлической германиевой пленки в ходе трудоемкого производственного процесса. В этих материалах структура разработана и организована на нанометровом уровне и которые, вследствие этого, проявляют необычные, часто удивительные свойства - например, исключительно легкая керамика, которая после сжатия возвращается к своей первоначальной форме, как губка. Под электронным микроскопом структура нового материала напоминает решетку из полых кубиков. Каждый кубик настолько мал, что ширина лучей, составляющих структуру кубика, в 100 раз меньше ширины человеческого волоса. Решетка была создана с использованием полимерного материала, с которым относительно легко работать при 3-D печати, а затем покрыта металлическим германием.

Исследовательская группа остановилась на структуре кубической решетки и материале как на правильном сочетании благодаря кропотливому процессу компьютерного моделирования.

Чтобы равномерно покрыть полимер металлом в таком масштабе, исследовательской группе потребовалось разработать принципиально новый метод. В итоге ученые использовали метод напыления, при котором диск из германия бомбардировался высокоэнергетическими ионами, которые сбрасывали атомы германия с диска на поверхность полимерной решетки. Основной проблемой было получить равномерное покрытие и оптимизировать этот процесс.

Технология имеет потенциальное применение в телекоммуникациях, медицинской визуализации, радиолокационной маскировке и вычислительной технике. Однако, из-за фундаментальных ограничений на рассеиваемую мощность и плотность транзисторов, допускаемых нынешними кремниевыми полупроводниками, масштабирование, предсказанное законом Мура, должно скоро закончиться. Мы приближаемся к концу нашей способности следовать закону Мура, делая электронные транзисторы настолько маленькими, насколько это возможно. Данное исследование – это шаг к демонстрации оптических свойств, которые потребуются для создания трехмерных фотонных схем. Поскольку свет движется гораздо быстрее, чем электроны, трехмерные фотонные схемы, в теории, будут работать гораздо быстрее традиционных.
 
 Комментарии читателей
Разработка: студия Green Art