Un material artificial simple puede influir en las propiedades de la luz visible.
Los materiales diseñados artificialmente llamados metamateriales se pueden usar para manipular la luz para una variedad de aplicaciones, pero a menudo requieren estructuras tridimensionales complicadas con características tan pequeñas como unas pocas decenas de nanómetros. Ahora, los investigadores de la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación A * STAR en Singapur ha construido una 'meta-superficie' bidimensional más simple para la manipulación de luz de alta transmisión de última generación.
Un metamaterial es una matriz periódica de elementos del tamaño de una longitud de onda inferior que interactúan con el componente eléctrico o magnético de una onda electromagnética, o ambos. Cada elemento puede ser diseñado para crear un material con propiedades ópticas más allá de las que se encuentran en las sustancias naturales.misma idea, pero solo son bidimensionales y, por lo tanto, más fáciles de crear.
Yefeng Yu y sus compañeros de trabajo del Instituto de Almacenamiento de Datos de A * STAR han creado una meta-superficie que puede alterar una propiedad de la luz conocida como fase ver imagen. La luz puede considerarse como una ola con sucesivos picos y valles.Esta onda, para retrasar o acelerar los picos y los canales, se conoce como un cambio de fase. La meta-superficie diseñada y creada por Yu y el equipo es capaz de controlar por completo la fase de luz visible. Al crear ciertas distribuciones de cambio de fase es posiblepara enfocar la luz o incluso crear imágenes holográficas a pedido.
La metasuperficie del equipo comprendía una matriz cuadrada de discos de silicio. Cada uno tenía 130 nanómetros de alto con una separación de centro a centro de 360 nanómetros. La luz que golpeaba la superficie de la estructura pasó al otro lado, pero fue desviada por aproximadamente diezgrados. El cambio de fase impartido a la luz transmitida por la metasuperficie dependía del radio de los discos de silicio. El equipo demostró que variar los radios entre 120 y 155 nanómetros podría producir cualquier cambio de fase deseado.
El principal inconveniente de los enfoques anteriores para tales componentes ópticos ha sido la baja fracción de luz transmitida. La estructura creada por el equipo alcanzó una transmisión máxima de casi el 90 por ciento. "La mayoría de los enfoques anteriores se basan en nanopartículas plasmónicas, que tienen fuertes"explica Yu." Las partículas de silicio que utilizamos pueden tener resonancias eléctricas y magnéticas. "Los investigadores casi han eliminado las pérdidas y la reflexión óptica de su meta-superficie".
"Para hacer que las metasuperficies sean interesantes para aplicaciones prácticas, es importante ajustarlas y controlar dinámicamente la fase de la luz entrante", dice Yu. "Esto es algo en lo que nuestro grupo ahora está trabajando".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación A * STAR . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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