В ИТМО создали материал, способный менять свою прозрачность

В ИТМО создали материал, способный становиться прозрачным в инфракрасном спектре. О результатах совместных с Эксетерским университетом исследований пишет Naked Science со ссылкой на пресс-службу вуза.

Новый метаматериал меняет свои оптические характеристики без механического воздействия. Это позволит использовать его в современных оптических приборах, которые нуждаются в постоянных изменениях своих характеристик взаимодействия со светом. Кроме того, метаматериал значительно удешевит производство сложных устройств, использующих линзы, изготовленные из подобных материалов.

Метаматериалы могут быть как плоскими, так и объемными. Если речь идет о плоских метаматериалах, то их называют метаповерхностями.

«Метаповерхности позволяют добиться очень многих интересных эффектов в управлении светом, — рассказывает старший научный сотрудник Нового физтеха Университета ИТМО Иван Синев. — Однако у них есть проблема — все их свойства закладываются в момент производства и дальше остаются неизменными. Для устройств практического применения хотелось бы этими свойствами управлять не только в момент создания, но и по мере использования».

Метаматериалы для адаптивной оптики ученые из ИТМО искали вместе с английскими коллегами из Университета Эксетера. В качестве «подходящих кандидатов» рассматривали материалы с фазовой памятью — соединения германия, сурьмы и теллура.

«Мы сделали расчеты того, как должен выглядеть новый композитный материал на основе кремния, — добавляет инженер Нового физтеха Павел Трофимов, — вставка из GeSbTe у нас представлена в виде тонкого слоя между двумя слоями кремния. Получается такой бутерброд – сначала на исходную подложку напыляется кремний, затем слой материала с фазовой памятью, затем снова кремний».

Применив электронную литографию, ученые получили микроскопические гибридные диски — метаповерхность, с которой уже работали. Сочетание двух материалов и дало важный эффект — уровень прозрачности поверхности можно было динамично менять.

Секрет кроется в том, что у кремниевого диска есть в ближней инфракрасной зоне два оптических резонанса, позволяющих особенно сильно отражать направленный на поверхность ИК-луч. А слой GeSbTe позволил при определенных условиях «выключать» один из этих резонансов, делая диск практически полностью прозрачным для света в ближнем инфракрасном спектре.

«Чтобы переключать метаповерхность между двумя состояниями, мы использовали импульсный лазер с достаточно высокой энергией, — рассказывает Павел Трофимов. — Короткий лазерный импульс нагревает слой GeSbTe до температуры плавления, после чего тот быстро остывает и аморфизуется. Если же на диск воздействовать серией коротких импульсов, то он остывает медленнее, застывая в кристаллической структуре».


Читайте также:

Даже слабый ветер делает социальное дистанцирование бесполезным

ИИ впервые смог обмануть капчу Microsoft

В Гонконге создали бионический глаз с чувствительностью лучше, чем у человека

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Китай показал лазерную передачу данных со спутника со скоростью 100 Гбит/с
Космос
Кольцо весом 500 кг упало на Землю: откуда оно — неизвестно
Космос
Болезнь Альцгеймера связали с вирусом, которым заражены миллиарды людей
Наука
В Венгрии нашли древнейшее средневековое захоронение женщины с оружием
Наука
Ученые измерили излучение от смартфонов и сетей связи 5G
Новости
Раскрыта тайна миграции летучих мышей: они могут «оседлать шторм»
Наука
Китай обогнал Starlink: данные с орбиты передали со скоростью 100 Гбит/с
Космос
Найден неуловимый вулкан, который охладил Землю во времена Пушкина
Наука
Полеты к Луне, новый телескоп и анализ астероида: за какими миссиями следить в 2025 году
Кейсы
Как викинги и германцы пересекали Европу: анализ ДНК раскрыл пути древней миграции
Наука
Анализ «генеалогии» использовали для выявления опасных бактерий и вирусов
Наука
Астрофизики отследили источник радиосигнала из далекой галактики
Космос
Робот на водке, тараканы-киборги и механический голубь: необычные устройства 2024 года
Кейсы
Лучшее за 2024 год: интересные статьи партнеров
Кейсы
Борьба с ВИЧ, карта мозга и супер-земля: открытия 2024 года, изменившие мир
Кейсы
Чем запомнился 2024 год в изучении космоса: лунные миссии, успехи Маска и тайны темной материи
Кейсы
Неожиданное место активности гравитационных волн нашли в космосе
Космос
Астрономы нашли гигантский резервуар воды в космосе
Космос
У библейской горы в Иерусалиме обнаружили редкий артефакт
Наука
Кто-то смотрит в космос: посмотрите на туманность с необычной формой
Космос