Метаповерхности готовы к практическому внедрению

15 март, 2013 - 14:15

Метаповерхности готовы к практическому внедрению

«Метаповерхности», способные эффективно управлять светом, как утверждают их разработчики, находятся на пороге коммерческого дебюта в таких приложениях, как усовершенствованные солнечные батареи, компьютеры, микроскопы, химические сенсоры и коммуникационное оборудование.

Метаповерхности — это очень тонкие пленки метаматериалов, содержащих слои оксидов или двумерную структуру мельчайших — субволновых — антенн. Они обычно создаются с использованием методов электроннолучевой литографии и материалов, совместимых с промышленными процессами производства полупроводников. Благодаря этому сращивание полупроводниковых и плазмонных технологий может происходить вполне естественно и практично с точки зрения коммерциализации.

Разработка новых приложений на основе метаматериалов сдерживается двумя основными ограничениями: большими потерями света, поглощаемого металлическими компонентами метаматериалов, такими как серебро или золото; сложность настройки структуры для получения нужных коэффициентов преломления. Сверхтонкие метаповерхности, изготовляемые из новых плазмонных материалов с низким коэффициентом потерь, предлагают многообещающий путь преодоления упомянутых проблем. Металлы в них заменяются полупроводниками с металлическими дефектами или прозрачными проводящими оксидами.

Прогресс, достигнутый за 15-летнюю историю исследования метаматериалов и перспективы их применения в «планарной фотонике» описываются в статье, опубликованной в журнале Science сотрудниками Центра нанотехнологий университета Пердью (штат Индиана).