|
據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)7月11日(北京時(shí)間)報(bào)道,一個(gè)國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)研制出了一種新的光納米結(jié)構(gòu),使科學(xué)家能操縱光的折射率并且完全控制光在空氣中的傳播。最新研究證明,光(電磁波)能通過(guò)人造媒介,從A點(diǎn)無(wú)任何相變地傳播到B點(diǎn),好像該傳播媒介完全在空氣中消失一樣。這是科學(xué)家首次在芯片規(guī)模和紅外線波長(zhǎng)上實(shí)現(xiàn)同相傳遞和零折射率。 最新研究發(fā)表在7月10日出版的《自然·光子學(xué)》雜志上,該研究由美國(guó)哥倫比亞大學(xué)機(jī)械工程系副教授王琪薇(音譯)和電子工程系博士候選人瑟爾達(dá)·可卡曼領(lǐng)導(dǎo),他們同英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院、美國(guó)能源部布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以及新加坡微電子研究所的科學(xué)家攜手完成了這項(xiàng)研究。 科學(xué)家們將正折射率和負(fù)折射率結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)了對(duì)光子相位的精確控制。自然界中所有已知材料的折射率均為正。科學(xué)家們通過(guò)對(duì)這些人造亞波長(zhǎng)的納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行蝕刻,實(shí)現(xiàn)了對(duì)光傳播的控制,使該媒介中出現(xiàn)了一個(gè)負(fù)折射率?茖W(xué)家們接著將該折射率為負(fù)的媒介同一個(gè)折射率為正的媒介串聯(lián)在一起,使得最終得到的納米結(jié)構(gòu)表現(xiàn)得好似其折射率為零。 可卡曼表示,他們對(duì)此感到非常興奮,他們已構(gòu)建并觀察到了一種擁有零折射率的“超材料”,光可以無(wú)折射地通過(guò)這種材料傳播,好像整個(gè)空間消失了一樣。 王琪薇說(shuō):“對(duì)光子的相位進(jìn)行控制非常重要。最新研究是一個(gè)重大的進(jìn)步,標(biāo)志著我們?cè)谙敕皆O(shè)法讓光子芯片能攜帶信息而又不失去對(duì)光的相位進(jìn)行控制方面前進(jìn)了一大步。” 王琪薇還表示,控制光的傳播能讓我們研制出自聚焦的光束、具有很高指向性的天線;最新研究甚至也為我們提供了一種潛在的方法,讓我們能包裹或隱藏物體,目前,通過(guò)這種方法,我們至少能在小規(guī);蛘l帶上實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。 |