
Физики из Московского физико-технического института и Института теоретической физики имени Л. Д. Ландау РАН предложили устройство нового двумерного метаматериала, обладающего отрицательным коэффициентом преломления. Его рабочий диапазон может лежать в видимой области, соответствующей фиолетовому и голубому частям спектра. Авторы предполагают, что в будущем такие материалы могут быть использованы в чипах фотонных компьютеров. Исследование опубликовано в журнале Optical Material Express, кратко о нем сообщает пресс-релиз, поступивший в редакцию N+1.Предлагаемый материал состоит из упорядоченного массива пар серебряных цилиндров, разделенных небольшими промежутками. При поглощении цилиндрами кванта света, в них возникают коллективные колебания электронов — плазмоны. Затем происходит переизлучение квантов света, направление которого зависит от строения метаматериала. При этом каждая пара цилиндров выступает как вторичный источник излучения, то есть результирующее излучение описывается законами дифракции.Физики с помощью компьютерного моделирования определили, при каких размерах цилиндров и расстояниях между ними переизлучение происходит так, словно бы свет прошел через среду с отрицательным коэффициентом преломления. Иначе говоря, авторы добивались того, чтобы фотоны, падавшие на материал под определенным углом отражались или преломлялись в «неправильную» сторону. Оказалось, что эффективность отражения или преломления зависит от того, как именно расположены цилиндры в парах: в плоскости материала или друг над другом. Изменение геометрии приводило к изменению работы материала от «неправильно» отражающего к преломляющему.
