В Соединенных Штатах создан оптически прозрачный материал, обладающий отрицательным показателем преломления в инфракрасной области непосредственно вблизи границы видимого света. Его сконструировали ученые из Университета Пердью (Purdue University), возглавляемые профессором Владимиром Шалаевым (Vladimir M. Shalaev).
Материалы с отрицательным показателем преломления принято называть метаматериалами. При попадании в такую среду из среды с обычными оптическими свойствами падающий луч меняет не только величину угла с перпендикуляром к поверхности раздела, как при нормальном преломлении, но и его знак. В 1967 году советский физик Виктор Веселаго показал, что отрицательным показателем преломления должны обладать среды с отрицательными индексами магнитной и диэлектрической проницаемости. Значения этих индексов, в свою очередь, зависят от длины волны электромагнитного излучения, проходящего через среду. Материалы, обладающие отрицательным показателем преломления в инфракрасной зоне, создавались и раньше, однако ни один из них не сохраняет это свойство при прохождении излучения с длинами волн менее 1500 нанометров.
Метаматериал группы Шалаева представляет из себя сандвич из двух листов серебра, разделенных тонким слоем окиси алюминия. В нём прорезаны прямоугольные отверстия поперечником около 120 нанометров, лежащие на расстоянии 300 нанометров друг от друга. Эта дырчатая структура обладает коэффициентом преломления –1,1 при длинах волн инфракрасного света, лежащих в промежутке 818–799 нанометров. Этот участок расположен совсем недалеко от зоны видимого света, которая приходится на волновой диапазон от 780 нанометров (красный свет) до 380 нанометров (фиолетовый).
Профессор Шалаев полагает, что вскоре ему удастся создать аналогичную структуру, которая будет демонстрировать отрицательное преломление уже для красного света. Правда, в своем нынешнем виде подобные структуры довольно сильно поглощают свет и потому не годятся для изготовления оптических фокусирующих устройств типа так называемой суперлинзы Веселаго, о которой мы недавно рассказывали. Эту проблему еще предстоит решить. Однако Владимир Шалаев надеется, что с их помощью можно будет изготавливать так называемые гиперлинзы — оптические приборы, разрешающая способность которых не будет ограничена длиной световой волны (то, что в оптике называется дифракционным пределом). Общая концепция таких устройств, выполненных на базе метаматериалов, была недавно развита физиками из Принстонского университета Зубином Джейкобом, Леонидом Алексеевым и Евгением Наримановым (см. Optical Hyperlens: Far-field imaging beyond the diffraction limit, Pdf, 450 Кб).
Алексей Левин
Источник: Double-negative metamaterial edges towards the visible // PhysicsWeb, 16.03.2007.
См. также:
1) Электронную линзу Веселаго можно изготовить из графена, «Элементы», 12.03.2007.
2) Дж. Пендри, Д. Смит. В поисках суперлинзы («В мире науки» №11, 2006).
3) Суперлинзы становятся все реальнее, «Элементы», 20.10.2005.
|
Последние новости: Физика, Алексей Левин
Астрономические наблюдения недели
Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):
Новости науки по темам:
антропология,
археология,
астрономическая научная картинка дня,
астрономия,
биология,
биотехнологии,
генетика,
геология,
затмения,
информационные технологии,
космос,
лингвистика,
математика,
медицина,
нанотехнологии,
наука в России,
наука и общество,
Нобелевские премии,
палеонтология,
психология,
технологии,
физика,
химия,
эволюция,
экология,
энергетика,
этология
Новости науки по авторам:
Дарья Баранова,
Вера Башмакова,
Александр Бердичевский,
Максим Борисов,
Варвара Веденина,
Александр Венедюхин,
Михаил Волович,
Алексей Гиляров,
Николай Горностаев,
Юрий Ерин,
Дмитрий Замолодчиков,
Игорь Иванов,
Мария Кирсанова,
Александр Козловский,
Алексей Левин,
Андрей Логинов,
Лейла Мамирова,
Александр Марков,
Мария Медникова,
Елена Наймарк,
Петр Петров,
Александр Пиперски,
Константин Попадьин,
Сергей Попов,
Роман Ракитов,
Александр Самардак,
Александр Сергеев,
Андрей Сидоренко,
Даниил Смирнов,
Любовь Стрельникова,
Алексей Тимошенко,
Мария Шнырёва
Новости науки по месяцам: 2010 IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
Научные новости у наших партнеров:
«Биомолекула», «В мире науки», «Вокруг света», Газета.ру, Грани.ру, Лента.ру, «Наука и жизнь», «Популярная механика», Gzt.ru
|  | |
Подробнее
e-mail: 
