2D-материалы впервые применены для изготовления сверхтонких линз

О создании первых функциональных металинз толщиной в 1/10 — 1/5 длины волны света объявил сводный коллектив инженеров Вашингтонского университета (США) и Национального университета Цинхуа (Тайвань).

Их металинзы сконструированы из нескольких слоёв двумерных материалов — гексагонального нитрида бора и дисульфида молибдена, — а общая их толщина не превышает 190 нм.

Одиночный слой таких материалов слишком тонок по сравнению с длинами оптических волн (~500 нм). Обеспечиваемого им сдвига фаз недостаточно для эффективного функционирования линзы. Поэтому пришлось использовать множество слоёв, даже в этом случае толщина металинзы слишком мала для полного разворота фазы (на 2π).

Применение математических моделей, изначально построенных для жидкокристаллической оптики, позволило авторам разработать конструкцию металинз, которая обеспечивает наилучшую работу даже при неполном фазовом сдвиге.

Эффективность полученной наноструктуры была подтверждена в экспериментах, было также показано, что деформируя (растягивая) металинзы можно изменять их фокусное расстояние.

Результаты, изложенные в журнале Nano Letters, могут найти применение при изучении свойств 2D-материалов и конструировании полнофункциональных устройств нанофотоники.