來(lái)自于高級(jí)講師和技術(shù)科學(xué)候選人Alexey Basharin領(lǐng)導(dǎo)的超導(dǎo)超材料NUSTIS MISIS實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)已開發(fā)出具有獨(dú)特特性且易于制造的超材料介電材料。

    這種易于制造的特性允許研究人員使用它來(lái)創(chuàng)造最新的光學(xué)設(shè)備。（“可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)的Apople模式支撐硅超材料”）

超材料。磁偶極子矩，J電流回路，T型圓環(huán)偶極矩。（圖片來(lái)源：NUST MISIS實(shí)驗(yàn)室）

    Anapole是一種可透過(guò)電磁輻射的非發(fā)射擴(kuò)散器。2017年，來(lái)自超導(dǎo)超材料實(shí)驗(yàn)室的研究小組和來(lái)自Crete大學(xué)（Heraklion）的同事確定anapole是一種理想的諧振器。當(dāng)從外部照射時(shí)，anapole保留內(nèi)部的所有能量，而電磁振蕩衰減非常緩慢。

    與金屬超材料相比，介電超材料因其在電磁輻射下不發(fā)熱，最大限度地減少了它們的能量色散，因此更具有前景。每種介質(zhì)超材料甚至可以用在光譜中來(lái)控制它的共振。

    研究團(tuán)隊(duì)的工作為超材料的發(fā)展指明了新的方向。以前，介電超材料是通過(guò)制造復(fù)雜的電介質(zhì)（球形或圓柱形）納米顆粒或通過(guò)沉積各種納米薄膜來(lái)制造的。然而，來(lái)自超導(dǎo)超材料實(shí)驗(yàn)室的研究小組已經(jīng)表明，超材料可以通過(guò)在硅或其他電介質(zhì)的薄膜中穿孔來(lái)制造。最簡(jiǎn)單的方法之一是使用可產(chǎn)生5納米孔的聚焦離子束-FIB束。

    “在實(shí)驗(yàn)的理論部分，我們能夠表明在光學(xué)頻率范圍內(nèi)，有可能激發(fā)一種特殊的anapole狀態(tài)，這對(duì)于電磁場(chǎng)的強(qiáng)定位以及傳感器的研究是很有幫助的。此外，我們發(fā)現(xiàn)這些超材料可以透過(guò)電磁波，在進(jìn)行硅的實(shí)際實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該展示我們的技術(shù)證據(jù)并顯著提高硅板的透明度，例如在太陽(yáng)能中使用。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Alexey Basharin說(shuō)。

    科學(xué)家們認(rèn)為這種新的超材料可以用于硅納米光學(xué)和太陽(yáng)能電池。目前實(shí)驗(yàn)部分的研究工作正繼續(xù)與RAS和國(guó)際合作伙伴進(jìn)行合作。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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