Новости и события » Культура » Физики превратили «дефектный» метаматериал в плазмонный осциллятор

Физики превратили «дефектный» метаматериал в плазмонный осциллятор

Физики превратили «дефектный» метаматериал в плазмонный осциллятор

Свойства метаматериалов обусловлены искусственно созданной периодической структурой. Их синтез предполагает включение в природный материал химических элементов с разными формами, что модифицирует магнитную и диэлектрическую восприимчивость исходного материала. Метаматериалы могут использоваться, например, в радиотехнике или оптике. Так, ранее американские физики создали метаматериал с отрицательным показателем преломления видимого излучения. Это позволило скрыть трехмерный объект площадью 1,3 тысячи квадратных микрон.

Высокий коэффициент поглощения ограничивает исследования и применение метаматериалов в промышленности. Их металлические элементы чрезвычайно эффективно поглощают свет, что особенно нежелательно в фотонике и телекоммуникационной сфере, - областях, которые предусматривают передачу большого количества энергии. В новой работе ученые использовали это свойство для создания метаматериала, механические изменения которого основаны на попеременных поглощении и испускании света.

Устройство представляет собой конденсатор размером 500 на 500 микрон. Оно состоит из верхней и нижней пластин: двуслойной золото-кремниевой мембраны с множеством крестообразных наноантенн и металлического отражателя, которые разделяет воздушный зазор толщиной в 3 микрона. В ходе работы наноантенны поглощают свет, преобразуя его в тепло, в результате чего мембрана расширяется и изгибается. Увеличившийся воздушный зазор сокращает коэффициент поглощения и мембрана возвращается в исходное положение.

Такой эффект опирается на резонанс Фано - тип резонанса с асимметричным профилем, который возникает в результате взаимодействия двух различных оптических резонансов в метаматериале. В свою очередь оптический резонанс может настраиваться за счет показателя электрического напряжения. Подчеркивается, что новый конденсатор может работать в широком диапазоне резонансов и, теоретически, активироваться не только сильным, но и слабым излучением, например, от светодиода.

Устройство может использоваться в качестве генератора опорной частоты в наручных часах, навигаторах GPS, компьютерах. Среди других потенциальной областей применения: датчики высокой точности, а также квантовые преобразователи.


Ученые выяснили, какие физические упражнения вредят...

Ученые выяснили, какие физические упражнения вредят организму

Ученые выяснили, какие физические упражнения вредят организму. Такой комплекс физических нагрузок вместо вожделенного похудания принесет серьезные проблемы со здоровьем. Среди них наиболее вероятные - искривление позвоночника и нарушение кровотока. подробнее ...

загрузка...

 

Вверх