Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
С. Петранек
«Как мы будем жить на Марсе». Глава из книги


М. Кронгауз
«Русский язык на грани нервного срыва. 3D». Главы из книги


Б. Штерн
Ближайшие пригодные для жизни экзопланеты: где они, как их можно наблюдать и как их достичь


Р. Фишман
Истории мутантов: гомеозисные гены


С. Мац
Искривленное зеркало


Л. Полищук
Почему вымерли мамонты и гибнут сайгаки: история о вкладах


В. Кузык
Нос на батарейках


Д. Мамонтов
Взглянуть инопланетянам в глаза


А. Бердников
Машинная точность


Р. Фишман
Великий уравнитель







Главная / Новости науки версия для печати

Метаматериалы вплотную подошли к оптическому диапазону


Сетчатый метаматериал, сконструированный группой Владимира Шалаева из Университета Пердью. Отверстия диаметром порядка 120 нм расположены на расстоянии 300 нм друг от друга. (Фото с сайта physicsweb.org)
Сетчатый метаматериал, сконструированный группой Владимира Шалаева из Университета Пердью. Отверстия диаметром порядка 120 нм расположены на расстоянии 300 нм друг от друга. (Фото с сайта physicsweb.org)

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.

Владимир Шалаев (справа) и Виктор Георгиевич Веселаго. Испания, Сан-Себастьян, 2005 год (фото с персональной страницы Владимира Шалаева на сайте Университета Пердью: cobweb.ecn.purdue.edu/~shalaev/)
Владимир Шалаев (справа) и Виктор Георгиевич Веселаго. Испания, Сан-Себастьян, 2005 год (фото с персональной страницы Владимира Шалаева на сайте Университета Пердью)

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.


Комментировать



Последние новости: ФизикаАлексей Левин

22.08
Наконец-то обнаружен аналог излучения Хокинга в холодном квантовом газе
21.08
ICHEP 2016: Тяжелых экзотических частиц по-прежнему не видно
20.08
Тяжелый пентакварк окончательно подтвержден
19.08
ICHEP 2016: Всплеск при 2 ТэВ закрыт
17.08
Спектроскопия мюонного дейтерия обострила проблему с радиусом протона
16.08
Опубликованы первые результаты эксперимента MoEDAL
16.08
Обновление страницы «Загадки Большого адронного коллайдера»
12.08
ПК обогнал суперкомпьютеры в решении задачи трехчастичного рассеяния
11.08
ICHEP 2016: ttH-аномалия пока держится
11.08
ICHEP 2016: намеков на суперсимметрию, за одним исключением, пока не видно

Научная картинка дня


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, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, 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 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия