РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | |
 23.10.2007   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаци


23.10.2007

Создан трёхмерный метаматериал для инфракрасных лучей

22 октября 2007


 








Структура нового слоёного полупроводникового материала поворачивает световой луч в обратную сторону, а это может пригодиться при создании необычных устройств (иллюстрация Keith Drake).
Структура нового слоёного полупроводникового материала поворачивает световой луч в обратную сторону, а это может пригодиться при создании необычных устройств (иллюстрация Keith Drake).





Учёные из Принстонского университета (Princeton University) создали удивительный метаматериал, который обладает отрицательной рефракцией, то есть преломляет световые лучи в противоположном направлении, нежели естественные материалы. Пусть только в ограниченном диапазоне волн.


О метаматериалах и их возможном применении мы уже рассказывали вот тут. Вкратце – это искусственные материалы, которые получают свои необычные свойства от самой структуры, а не от веществ их составляющих. Такое название им дали, чтобы отделить метаматериалы от просто композитных материалов, подразумевая, что они обладают свойствами, не встречающимися у природных веществ.


Метаматериал, созданный группой исследователей под руководством профессора электронной инженерии Клэр Гмахл (Claire Gmachl), также обладает не естественным свойством, а точнее отрицательным индексом преломления в ближней инфракрасной области спектра.




















Отрицательная рефракция в сравнении с естественной. В природе световой луч на границе раздела двух сред испытывает преломление (из-за этого соломинка в стакане воды кажется "порванной" надвое). Существующие в природе материалы обычно изгибают путь луча ближе к нормали (воображаемой линии, перпендикулярной к поверхности). Материалы с отрицательной рефракцией "отражают" путь луча от нормали (иллюстрация с сайта world-science.net).

Отрицательная рефракция в сравнении с естественной. В природе световой луч на границе раздела двух сред испытывает преломление (из-за этого соломинка в стакане воды кажется "порванной" надвое). Существующие в природе материалы обычно изгибают путь луча ближе к нормали (воображаемой линии, перпендикулярной к поверхности). Материалы с отрицательной рефракцией "отражают" путь луча от нормали (иллюстрация с сайта world-science.net).


Подобный материал создан не впервые. Мы уже видели двухмерный метаматериал, ставший "плащом невидимости" в микроволновом диапазоне. А весной этого года учёные из университета Вюрцбурга (Universität Würzburg) даже отыскали материал с отрицательной рефракцией, существующий в природе (La2/3Ca1/3MnO3).


Кроме того, что новый метаматериал из Принстона обладает отрицательной рефракцией, он ещё и проявляет её по всем трём измерениям. Более того, он создан полностью из полупроводников (чередующиеся слои In0,53Ga0,47As и Al0,48In0,52As).


Эти вещества способны переключаться между проводящим и непроводящим состояниями, именно поэтому их чаще других используют для создания микрочипов и оптоэлектроники. А значит, новый материал будет легче "вживить" в уже существующие устройства, полагают его создатели.


"Чтобы материал можно было использовать в самых разных приборах, необходимо, чтобы он проявлял свои метасвойства "со всех сторон", — говорит Гмахл, — желательно также, чтобы он был многофункциональным".


Одно из возможных применений нового метаматериала: создание из него плоских линз, которые приведут к микроскопу, позволяющему разглядеть даже такие маленькие объекты, как нити ДНК.


Единственное ограничение работы материала — длины волн, но в будущем учёные планируют распространить технологию и большие частоты.


Подробности исследования вы можете узнать из пресс-релиза университета и статьи авторов, опубликованной в журнале Nature Materials.


Узнайте также об антизеркале для видимого света, также построенного из метаматериала.




Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Chen Wev .  honorary member of ISSC science council

  • Harton Vladislav Vadim  honorary member of ISSC science council

  • Lichtenstain Alexandr Iosif  honorary member of ISSC science council

  • Novikov Dimirtii Leonid  honorary member of ISSC science council

  • Yakushev Mikhail Vasilii  honorary member of ISSC science council

  • © 2004-2019 ИХТТ УрО РАН
    беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок