Оптические нанометровые 3D-полости из метаматериалов улучшат оптоэлектронную технику

Самые миниатюрные трехмерные оптические полости, потенциально способные генерировать мощнейшие в мире лучи нанолазеров, были созданы командой во главе с исследователями из Berkeley Lab и Калифорнийского университета в Беркли. Помимо лазеров уникальные электромагнитные свойства этих полостей могут найти применение в светодиодах, оптических сенсорах, нелинейной оптике и фотонных интегральных схемах.

Чередуя многие сверхтонкие слои серебра и германия ученые получили «неопределенный метаматериал» (indefinite metamaterial), из которого и были изготовлены эти оптические полости. В отличие от обычных субстанций, в неопределенных метаматериалах луч света может быть полностью развернут обратно — свойство, известное как отрицательная рефракция.

Данное качество позволило создать из трехмерных нанометровых полостей «гиперболоидный изочастотный контур» векторов световых волн, поддерживающий наивысшие индексы оптического преломления (17,4) из наблюдавшихся когда-либо.

Статья об этом исследовании, озаглавленная «Experimental realization of three-dimensional indefinite cavities at the nanoscale with an anomalous scaling law», — опубликована в журнале Nature Photonics. Работа осуществлялась при поддержке Офиса научных исследований ВВС США.