Исследователи из Колумбийской технической школы построили оптические наноструктуры, которые позволяют им изменять коэффициент преломления и полностью управлять дисперсией света.
Они показали, что свет может распространяться через созданную ими искусственную среду от точки А до точки Б без сдвига фазы и рассеяния, как будто этой среды не существует. Это удалось продемонстрировать впервые в масштабах микросхемы в инфракрасном диапазоне.
Открытие было сделано совместно с учеными из Лондонского университетского колледжа, Брукхейвенской национальной лаборатории и Института микроэлектроники Сингапура.
«Мы все взволнованы этим достижением. Мы создали и продемонстрировали метаматериал с нулевым коэффициентом преломления, - сказал аспирант Сердар Кокаман (Serdar Kocaman) из Технической школы. – Мы увидели, что свет распространяется через материал таким образом, как будто этого материала не существует. Сдвиг фазы такой, как будто свет распространяется в вакууме – эффект, который мы называем нулевым фазовым запаздыванием».
Столь точное управление оптической фазой основывается на уникальной комбинации отрицательных и положительных коэффициентов преломления. Ученые каскадировали среды с отрицательными и положительными коэффициентами преломления таким образом, что целая наноструктура вела себя так, как будто у нее нулевой коэффициент преломления.
«Управление фазой фотонов является действительно важным, - сказал проф. Чи Вэй Вон (Chee Wei Wong), возглавлявший исследование. – Это значительный шаг вперед в попытках передавать данные в фотонных чипах без потери управления фазой света. Это позволит создавать самофокусирующиеся лучи, узко направленные антенны и потенциально приблизиться к созданию «шапки невидимки», по крайней мере, в небольшом масштабе и узкой шкале частот».
Созданные сверхрешетки состоят из чередующихся материалов с отрицательным и положительным коэффициентом преломления, что в результате дает нулевой фазовый сдвиг