科學(xué)家構(gòu)建出零折射率“超材料”http://m.kytsldc.cn/st42492

一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)研制出了一種新的光納米結(jié)構(gòu)，使科學(xué)家能操縱光的折射率并且*控制光在空氣中的傳播。研究證明，光（電磁波）能通過(guò)人造媒介，從A點(diǎn)無(wú)任何相變地傳播到B點(diǎn)，好像該傳播媒介*在空氣中消失一樣。這是科學(xué)家在芯片規(guī)模和紅外線波長(zhǎng)上實(shí)現(xiàn)同相傳遞和零折射率。

研究發(fā)表在7月10日出版的《自然·光子學(xué)》雜志上，該研究由美國(guó)哥倫比亞大學(xué)機(jī)械工程系副教授王琪薇（音譯）和電子工程系博士候選人瑟爾達(dá)·可卡曼領(lǐng)導(dǎo)，他們同英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院、美國(guó)能源部布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以及新加坡微電子研究所的科學(xué)家攜手完成了這項(xiàng)研究。

科學(xué)家們將正折射率和負(fù)折射率結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了對(duì)光子相位的控制。自然界中所有已知材料的折射率均為正?？茖W(xué)家們通過(guò)對(duì)這些人造亞波長(zhǎng)的納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行蝕刻，實(shí)現(xiàn)了對(duì)光傳播的控制，使該媒介中出現(xiàn)了一個(gè)負(fù)折射率?？茖W(xué)家們接著將該折射率為負(fù)的媒介同一個(gè)折射率為正的媒介串聯(lián)在一起，使得zui終得到的納米結(jié)構(gòu)表現(xiàn)得好似其折射率為零。

可卡曼表示，他們對(duì)此感到非常興奮，他們已構(gòu)建并觀察到了一種擁有零折射率的“超材料”，光可以無(wú)折射地通過(guò)這種材料傳播，好像整個(gè)空間消失了一樣。

王琪薇說(shuō)：“對(duì)光子的相位進(jìn)行控制非常重要。研究是一個(gè)重大的進(jìn)步，標(biāo)志著我們?cè)谙敕皆O(shè)法讓光子芯片能攜帶信息而又不失去對(duì)光的相位進(jìn)行控制方面前進(jìn)了一大步。”

王琪薇還表示，控制光的傳播能讓我們研制出自聚焦的光束、具有很高指向性的天線；研究甚至也為我們提供了一種潛在的方法，讓我們能包裹或隱藏物體，目前，通過(guò)這種方法，我們至少能在小規(guī)模或窄頻帶上實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。