Разработан нанофотонный чип с эффектом отрицательного преломления света
Иллюстрация: The University of Hong Kong / Xiang Zhang’s Group
Исследователи из Университета Гонконга продемонстрировали эффект отрицательного преломления света в магнитном полупроводнике CrSBr (бромид-сульфид хрома). Явление реализовано благодаря экситонам — квазичастицам, представляющим собой связанное состояние электрона и дырки в полупроводниковых структурах. Данное открытие позволило спроектировать интегрированный нанофотонный чип, функционирующий как гиперлинза, способная различать детали сверхмалых размеров.
Традиционно отрицательное преломление, при котором световой луч отклоняется зеркально относительно нормали, достигается лишь в сложных искусственных метаматериалах со специфической периодической структурой. В данном же случае эффект обеспечивается фундаментальными свойствами самого CrSBr, что существенно упрощает технологический процесс изготовления подобных оптических систем.
В кристаллической структуре CrSBr внутренние магнитные моменты строго ориентированы, что напрямую определяет динамику экситонов. При воздействии света на тончайшую пластину материала экситоны индуцируют вторичное излучение в направлении, противоположном падающему потоку, что и служит прямым доказательством отрицательной рефракции.
Разработанная гиперлинза представляет собой слой CrSBr, интегрированный в фотонную схему. Световые волны, попадая в пластину, направляются экситонами по криволинейным траекториям и фокусируются в пятно, соизмеримое с длиной волны. Это позволило создать сверхмощную линзу на базе природного кристаллического соединения, а не искусственных структур.
Данная технология открывает путь к производству адаптивной оптики. Магнитное состояние CrSBr поддается регулировке посредством внешнего поля или температурного воздействия, что позволяет мгновенно переключать режим работы устройства между обычным и отрицательным преломлением.
В перспективе этот материал может стать основой для микроскопов нового поколения, систем прецизионной литографии и высокопроизводительных оптических компьютеров. Сейчас коллектив авторов работает над совмещением CrSBr с иными оптоэлектронными элементами для создания функциональных прототипов, таких как управляемые магнитным полем суперлинзы и переключатели. Кроме того, ведутся исследования многослойных структур с малым углом скручивания, где муаровые сверхрешетки могут радикально изменять поведение квазичастиц.
Источник: iXBT
Astra Automation 2.0 прошла проверку совместимости с «Боцманом» 3.0
В М.Видео продажи восстановленных Android-смартфонов выросли на 13% перед 1 сентября
В Termidesk объяснили риски аварийного отключения шлюзов NetScaler
Maruga провела более 50 вебинаров на МТС Линк за год
Зонд JUICE совершит близкий пролёт Земли для разгона до 39 600 км/ч по пути к Юпитеру
Erying выпустила бюджетный комплект ПК с 14-ядерным процессором Intel и PCIe 5.0 всего за $195
Ностальгия по Cyrix MediaGX: на что был способен первый в мире APU из 1997 года
Невероятная удача: покупатель заказал одну GeForce RTX 5070 Ti за $1100, а по ошибке получил четыре