Физики остановили видимый свет

Вид на метаматериал сверху.
Вид на метаматериал сверху.

Группа исследователей из Нидерландов и США получила метаматериал, в котором фазовая скорость света близка к нулю, а коэффициент преломления становится отрицательным. Ученые утверждают, что их разработка стала первым трехмерным метаматериалом, который демонстрирует подобные свойства для видимого света. Подробности приведены в статье физиков для журнала Nature.

Придать образцу необычные свойства физикам удалось за счет создания особой структуры, элементы которой были существенно меньше длины волны излучения. Для этого на поверхности экспериментальной пластинки из нитрида кремния ученые нанесли серию параллельных дорожек из серебра. Их получали методом парофазного осаждения.

Создание упорядоченной структуры привело к появлению эффекта, теоретически предсказанного еще в 1967 году Виктором Веселаго. Фазовая скорость света, то есть скорость, с которой движутся горбы и впадины световой волны (но не та скорость, с которой происходит перенос энергии), в материале упала почти до нуля. За 400 нанометров, которые свет проходил в образце, его фаза сдвигалась всего на 90 градусов, то есть на четверть длины волны. Измерения показали падение диэлектрической проницаемости до нуля и ниже, причем материал оказался достаточно прозрачным и работал в видимом свете с длинами волн до 400 нанометров.

Метаматериалы с отрицательным коэффициентом преломления позволяют реализовать ряд недостижимых в обычной оптике эффектов. Авторы новой разработки считают, что она позволит повысить эффективность светодиодов, а также поможет в создании устройств, которые изменяют заданным образом волновой фронт светового сигнала: это, в свою очередь, необходимо в оптоэлектронных системах.

Наиболее известным примером манипуляции формой волнового фронта является «плащ-невидимка», который компенсирует вносимые скрываемым объектом искажения электромагнитных волн. Создание такого плаща для маскировки крупных объектов в видимом свете осложняется необходимостью подобрать правильный режим коррекции волнового фронта. Аналогичный подход, однако, уже позволил разработать способ скрыть от сейсмических колебаний здания. Большинство современных метаматериалов работают либо с микроволновым излучением, либо с акустическими волнами. Для видимого света изготовить метаматериалы значительно сложнее из-за меньшего требуемого размера структуры, поэтому пока такие материалы намного менее распространены.

подписатьсяОбсудить
U.S. based cleric Fethullah Gulen at his home in Saylorsburg, Pennsylvania, U.S. July 29, 2016. REUTERS/Charles MostollerГидра Гюлена
Кого Эрдоган считает своим главным политическим противником
«Роль России и США в Сирии сильно преувеличивают»
Василий Кузнецов о происходящем в Сирии и других странах Ближнего Востока
uly 25, 2016 - Philadelphia, Pennsylvania, U.S - The March For Our Lives heads down Broad St. towards the Democratic National Convention at the Wells Fargo Center. The march is in protest to the nomination of Hillary Clinton at the DNC and is made up of a coalition of Green Party activists, Bernie Sanders supporters, anarchists, socialists, and othersДругой альтернативы нет
Что предлагают независимые кандидаты в президенты США
«Символ мощи и непредсказуемости — конечно же, медведь»
Турецкие эксперты объясняют, что их сограждане думают о России и русских
Шимон ПересЧеловек большой мечты
Памяти Шимона Переса
Рожать нельзя помиловать
Как живет страна, где за аборт можно получить 10 лет тюрьмы
Богат бедняк мечтами
Фотопроект о реальности и фантазиях бездомных людей
Джентльмен из песочницы
10 ярких поступков детей, поставивших на место знаменитостей и политиков
«Корейцы пьют даже больше русских»
История жителя Владивостока, поселившегося в Сеуле
Париж-2016
Репортаж с Парижского моторшоу: день первый
Великий увозитель
Все, что нужно знать о новом Land Rover Discovery, в 27 фотографиях
Лошади на литры
Самые вместительные машины с моторами мощностью 600 л.с. и больше
Народный успех
Как прошел первый сезон в РСКГ победителя третьего сезона «Народного пилота»
Стенка на стенку
Джоконда, покемон и Корлеоне с Чебурашкой — лучшее от уличных художников Москвы
«За годы ожидания мы выдохлись. Живем сейчас где попало»
История покупателей жилья, заселенных в недостроенные дома в Подмосковье
«Мне угрожали, обещали закатать в асфальт»
История валютной ипотечницы, которая прошла оба кризиса и ни о чем не пожалела
Что-то пошло не так
Как выглядят населенные насекомыми города, жизнь без неба и море над головой
Кто купил Америку
Десять человек, которым на самом деле принадлежат земли США