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
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука