Группа ученых из Московского физико-технического института и Института теоретической физики имени Л. Д. Ландау РАН разработала двумерный метаматериал из серебряных элементов, необычно преломляющий свет. Материал поможет ускорить работу компьютеров за счет производства компактных оптических устройств и, возможно, создать «плащ-невидимку». Статья опубликована в журнале Optical Material Express.
Ученые по результатам компьютерного моделирования показали высокую эффективность работы материала для света с длиной волны 400-500 нм (фиолетовый, синий и голубой цвет). Эффективность, то есть способность света рассеиваться в нужном направлении, составила около 70% для преломления и около 80% для отражения света.
Элементарная ячейка дифракционной решетки материала представляет собой пару близко расположенных серебряных цилиндров радиусом порядка 100 нанометров. Такая структура проста и работает в оптической области, в то время как большинство аналогов обладают более сложной геометрией и работают только с микроволновым излучением. Эффективное взаимодействие пар металлических цилиндров со светом происходит благодаря эффекту плазмонного резонанса. Свет поглощается металлическими стержнями, заставляя электроны в металле колебаться, и переизлучается. Исследователям удалось подобрать параметры ячейки таким образом, чтобы результирующий оптический отклик решетки соответствовал аномальному, отрицательному, преломлению падающей волны. Схема работает в широком диапазоне углов падения.
