Фізики зупинили видиме світло

Вчені стверджують, що їх розробка стала першим тривимірним метаматеріалом, який демонструє подібні властивості для видимого світла. Подробиці наведені у статті фізиків для журналу Nature.

Надати зразку незвичайні властивості фізикам вдалося за рахунок створення структури, елементи якої були істотно менше довжини хвилі випромінювання. Для цього на поверхні експериментальної платівки з нітриду кремнію вчені нанесли серію паралельних доріжок зі срібла. Їх отримували методом парофазного осадження.

Створення впорядкованої структури призвело до появи ефекту, теоретично передбаченого ще в 1967 році Віктором Веселаго. Фазова швидкість світла, тобто швидкість, з якою рухаються горби і западини світлової хвилі (але не та швидкість, з якою відбувається перенесення енергії), в матеріалі впала майже до нуля. За 400 нанометрів, які світло проходив у зразку, його фаза порушувався всього на 90 градусів, тобто на чверть довжини хвилі. Вимірювання показали падіння діелектричної проникності до нуля і нижче, причому матеріал виявився досить прозорим і працював у видимому світлі з довжинами хвиль до 400 нанометрів.

Метаматеріали з негативним коефіцієнтом заломлення дозволяють реалізувати ряд недосяжних у звичайній оптиці ефектів. Автори нової розробки вважають, що вона дозволить підвищити ефективність світлодіодів, а також допоможе в створенні пристроїв, які змінюють заданим чином хвильовий фронт світлового сигналу: це, у свою чергу, необхідно в оптоелектронних системах.