Главная » 2010»Август»5 » УЧЕНЫЕ ПРЕДЛОЖИЛИ НОВЫЙ СПОСОБ СОЗДАНИЯ ИДЕАЛЬНОГО «ПЛАЩА-НЕВИДИМКИ»
11:39
УЧЕНЫЕ ПРЕДЛОЖИЛИ НОВЫЙ СПОСОБ СОЗДАНИЯ ИДЕАЛЬНОГО «ПЛАЩА-НЕВИДИМКИ»
Все известные природные материалы имеют положительный коэффициент
преломления, так что свет, проходя из одной среды в другую, немного
меняет направление распространения. Однако в некоторых искусственных
«метаматериалах» наблюдается отрицательное преломление, при котором
пучок света меняет свое направление на противоположное. Согласно новым
данным исследователей из Мичиганского университета, такой эффект может
наблюдаться и в тонких пленках высокотемпературных сверхпроводниковых
материалов.
Создание метаматериалов и изучение их необычных оптических свойств
сделали возможным получение качественно новых устройств, включающих в
себя «плащи-невидимки», которые могут полностью скрывать объект, и
идеальные линзы, с помощью которых можно получить изображение любой
точности. Однако существуют некоторые сложности, объясняет сотрудник
института RICEN и Мичиганского университета Франко Нори, возглавляющий
исследовательскую группу. Обычно такие метаматериалы состоят из
множества металлических проводов и других сложных в изготовлении
структур.
В поиске альтернативных материалов команда Нори обратила внимание на
тонкие пленки высокотемпературных сверхпроводящих материалов. Эти
материалы при кристаллизации образуют четкую многоуровневую структуру, в
которой сверхпроводимость наблюдается только вдоль определенных атомных
плоскостей. За пределами этих плоскостей материалы являются
изоляторами, то есть их электрические свойства в горизонтальном и
вертикальном направлениях принципиально различаются.
Только сейчас ученые осознали, как именно многоуровневая структура
высокотемпературных сверхпроводников влияет на направление
распространения света. При определенных длинах волн на поверхности
сверхпроводника образуется поток возбужденных электронов. О
существовании поверхностных волн уже известно, однако ученые обнаружили,
что эти волны не могут существовать при некоторых длинах волн в дальнем
инфракрасном диапазоне (частотой в ТГц). Особенностью многоуровневой
структуры сверхпроводников является то, что на этих длинах волн
наблюдается отрицательный показатель преломления.
Хотя поведение многоуровневых сверхпроводников с отрицательным
коэффициентом преломления немного отличается от поведения обычных
метаматериалов, они представляют собой многообещающую альтернативу
сложным устройствам на основе метаматериалов, считают авторы
исследования. В итоге можно будет говорить об идеальных линзах и
плащах-невидимках, созданных из естественных сверхпроводников, а не из
комплексных искусственных метаматериалов.
