Библиотека по физике Библиотека по физике
Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


06.12.2013

Создан материал с нулевым коэффициентом преломления

Ученые из университета Калифорнии в Беркли разработали метаматериал, который обладает нулевым коэффициентом преломления. Слоистая структура из фторида магния и кремния может найти применение в фотонике и квантовых компьютерах. Подробности со ссылкой на публикацию в журнале Scienceприводит официальный сайт Национальной лаборатории Лоуренс-Беркли.

Микрофотография метаматериала
Микрофотография метаматериала

Метаматериалами называют объемные упорядоченные структуры, составленные из деталей размером меньше длины волны того излучения, для управления которым этот материал разработан. Авторы новой разработки использовали последовательные слои из фторида магния и золота. Каждый слой имел толщину около 50 нанометров (длина волны видимого света от 770 до 380 нанометров) и был не сплошным, а с расположенными в виде квадратной сетки крестообразными отверстиями.

Параметры метаматериала были подобраны так, чтобы возникающие при прохождении световой волны электрические заряды на его поверхности и между слоями заданным образом меняли эту волну. В результате удалось добиться того, что проходящий через образец лазерный импульс не испытывал фазового сдвига, который возникает в обычных материалах из-за того, что скорость света в веществе отличается от скорости света в вакууме и свет неизбежно запаздывает при прохождении через стекло или иной материал. Нулевой сдвиг фаз может пригодиться для создания элементов оптических вычислительных систем.

Кроме того, ученые показали возможность использовать метаматериал для повышения эффективности оптических элементов, использующих явления нелинейной оптики. В перспективе, это может пригодиться для получения запутанных пар частиц для квантовых вычислений. При взаимодействии двух лучей от разных лазеров в образце возникало излучение на другой длине волны (если бы использовался видимый, а не инфракрасный диапазон, то корректно было бы говорить «другого цвета»), и оно равно эффективно распространялось в обоих направлениях, хотя в обычных материалах такой свет распространяется преимущественно в одну сторону.

Нулевой коэффициент преломления в данной работе соответствовал сдвигу фаз и не означал того, что скорость света в веществе была бесконечной, как это формально следует из определения показателя преломления через скорость света в среде. Это значит лишь то, что фаза волны на выходе совпадала с фазой волны на входе. Кроме того, поскольку метаматериал представлял собой стопку слоев заданной формы, его нельзя было приспособить для создания оптических элементов произвольной формы.


Источники:

  1. Lenta.Ru




Пользовательского поиска




Пять неожиданных и грандиозных открытий физики

Мария Склодовская-Кюри - единственная в истории женщина, получившая две Нобелевские премии

Нобелевская премия по физике — 2017 - за решающий вклад в создание детектора LIGO и регистрацию гравитационных волн

Виталий Гинзбург, лауреат Нобелевской премии по физике 2003 г.

Физики превратили непроводящий полимер в полупроводник силой звука

Десять невозможных вещей, ставших возможными благодаря современной физике

Физики нашли возможную брешь в Стандартной модели

Ученые объяснили звуки метеоров

Теория эмерджентности: что такое реальность?

Ученые математически доказали недостижимость абсолютного нуля температуры

Четыре крупнейших ошибки в научной жизни Эйнштейна






© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'PhysicLib.ru: Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru