Odwrócona fala światła na metapowierzchni hiperbolicznej

[KopalniaWiedzy.pl 319]

Naukowcy z CIC nanoGUNE z San Sebastian w Hiszpanii poinformowali na łamach Science o opracowaniu tzw. metapowierzchni hiperbolicznej, na której światło rozprzestrzenia się w zupełnie inny sposób niż zwykle.

Fale światła rozprzestrzeniają się od źródła światła w formie okręgów o wypukłej powierzchni. Przyczyną jest fakt, że medium, w którym zwykle rozprzestrzenia się światło jest homogeniczne i izotropiczne. Jednak teoretycy od dawna postulowali istnienie takich powierzchni, które będą zdolne do odwrócenia rozprzestrzeniającej się fali światła. Na takich powierzchniach, zwanych metapowierzchniami hiperbolicznymi, fala rozprzestrzenia się tylko w niektórych kierunkach, a jej czoło jest wklęsłe, mówi Javier Alfaro, współautor badań.

Takie fale nazwano hiperbolicznymi polarytonami powierzchniowymi. Jako, że wędrują one tylko w określonych kierunkach i są krótsze niż standardowe fale światła, dają nadzieję na zminiaturyzowanie urządzeń optycznych.

Hiszpańskim naukowcom udało się stworzyć metapowierzchnię hiperboliczną dla światła podczerwonego. Powierzchnia bazuje na azotku boru, który pozwala na precyzyjne manipulowanie światłem podczerwonym.

Metapowierzchnie hiperboliczne są bardzo trudne w uzyskaniu, gdyż trzeba kontrolować ich strukturę z dokładnością liczoną w nanometrach. Irene Dolado i Saül Vélez wykorzystali w tym celu technikę elektronanolitografii, za pomocą której odpowiednio umieszczali kawałki wysokiej jakości azotku boru. Po kilkunastu etapach optymalizujących osiągnęliśmy odpowiednią precyzję i uzyskaliśmy strukturę kraty o odstępach 25 nanometrów. Te same metody produkcji mogą zostać wykorzystane przy pracy z innymi materiałami, co otwiera drogę do produkcji sztucznych metapowierzchni o założonych wcześniej właściwościach optycznych, mówi Vélez.

« powrót do artykułu