Метаматериал «без потерь» обеспечит рост эффективности оптоэлектроники

Инженеры Калифорнийского университета (UC San Diego) сконструировали плазмонный метаматериал, который позволяет минимизировать потери сигнала в устройствах фотоники. Его применение может улучшить эффективность многих технологий, имеющих дело со светом, в том числе оптоволоконных коммуникаций, фотоэлектроники и лазеров.

Обычно, плазмонные метаматериалы содержат металлические элементы, которые поглощают световую энергию и рассеивают её в виде тепла. Команде из Инженерной школы Джейкобса UC San Diego удалось компенсировать эти потери, добавлением в метаматериал полупроводника, отражающего свет.

«Мы уравновешиваем потери из-за металла усилением от полупроводника. Теоретически такая комбинация может привести к нулевому поглощению сигнала — к метаматериалу без потерь», — заявил Джозеф Смалли (Joseph Smalley), первый автор статьи в Nature Communications.

В своих экспериментах калифорнийские учёные открыли, что в зависимости от поляризации падающего на него луча ИК-лазера, метаматериал может отражать или испускать (поглощать и переизлучать) свет. «Это первый материал, который одновременно ведёт себя как металл и полупроводник», — отмечает Смалли.

yab9z1eb.jpg

Создавая его, авторы сначала вырастили на подложке полупроводниковый кристалл фосфида арсенида галлия, затем узким пучком высокоэнергетичных ионов прорезали в его поверхности канавки с шагом 40 нм и такой же шириной. После того, как канавки были заполнены серебром, получилась поверхность, расчерченная чередующимися нанополосами металла и полупроводника.

Далее в планах учёных — выяснить какой эффект дают этот и подобные ему метаматериалы в приложениях фотоники, наиболее страдающих сегодня от потерь сигналов.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 3.5 (2 votes)
Источник(и):

ko.com.ua