stringtranslate.com

Фотонный метаматериал

Фотонный метаматериал ( ПМ ), также известный как оптический метаматериал , представляет собой тип электромагнитного метаматериала , который взаимодействует со светом, охватывая терагерцовый ( ТГц ), инфракрасный (ИК) или видимый диапазон длин волн . [1] Материалы используют периодическую ячеистую структуру.

Субволновая периодичность [ 2 ] отличает фотонные метаматериалы от фотонных запрещенных зон или фотонных кристаллических структур. Ячейки находятся в масштабе, который на величину больше атома, но намного меньше излучаемой длины волны, [3] [4] имеют порядок нанометров . [3] [4] [5]

В обычном материале реакция на электрические и магнитные поля, а следовательно, и на свет , определяется атомами . [6] [7] В метаматериалах клетки играют роль атомов в материале, который является однородным в масштабах, больших, чем клетки, что дает эффективную модель среды . [3] [4] [8] [6] [9]

Некоторые фотонные метаматериалы проявляют магнетизм на высоких частотах, что приводит к сильной магнитной связи. Это может привести к отрицательному показателю преломления в оптическом диапазоне.

Потенциальные приложения включают маскировку и трансформационную оптику . [10]

Фотонные кристаллы отличаются от PM тем, что размер и периодичность их рассеивающих элементов больше, порядка длины волны. Кроме того, фотонный кристалл не является однородным , поэтому невозможно определить значения ε ( диэлектрической проницаемости ) или u ( проницаемости ). [11]

История

Исследуя, взаимодействует ли материя с магнитным компонентом света, Виктор Веселаго (1967) предположил возможность преломления с отрицательным знаком, согласно уравнениям Максвелла . Показатель преломления с отрицательным знаком является результатом диэлектрической проницаемости, ε < 0 (меньше нуля) и магнитной проницаемости, μ < 0 (меньше нуля). [5] [12] Анализ Веселаго цитировался в более чем 1500 рецензируемых статьях и многих книгах. [13] [14] [15] [16]

Сравнение преломления в левостороннем метаматериале с преломлением в обычном материале

В середине 1990-х годов метаматериалы впервые были рассмотрены как потенциальные технологии для таких приложений, как визуализация и маскировка объектов в нанометровом масштабе . Например, в 1995 году Герра [17] изготовил прозрачную решетку с линиями и промежутками 50 нм, а затем соединил этот (то, что позже назовут) фотонный метаматериал с иммерсионным объективом, чтобы разрешить кремниевую решетку с линиями и промежутками 50 нм, что намного превышает дифракционный предел для освещения с длиной волны 650 нм в воздухе. А в 2002 году Герра и др. [18] опубликовали продемонстрированное ими использование субволновой нанооптики (фотонных метаматериалов) для оптического хранения данных с плотностью, значительно превышающей дифракционный предел. По состоянию на 2015 год антенны из метаматериалов были коммерчески доступны. [19] [20]

Отрицательная проницаемость была достигнута с помощью кольцевого резонатора с разрезным кольцом (SRR) как части субволновой ячейки. SRR достиг отрицательной проницаемости в узком диапазоне частот. Это было объединено с симметрично расположенным электропроводящим штырем, что создало первый метаматериал с отрицательным показателем преломления, работающий в микроволновом диапазоне. Эксперименты и моделирование продемонстрировали наличие левой полосы распространения, левостороннего материала. Первое экспериментальное подтверждение отрицательного показателя преломления произошло вскоре после этого, также на микроволновых частотах. [5] [21] [22]

Отрицательная проницаемость и отрицательная диэлектрическая проницаемость

Фотография метаматериальной решетки, используемой для демонстрации отрицательного преломления . Массив квадратных разрезных кольцевых резонаторов придает материалу отрицательную магнитную проницаемость, тогда как массив прямых проводов придает ему отрицательную диэлектрическую проницаемость.

Природные материалы , такие как драгоценные металлы , могут достигать ε < 0 вплоть до видимых частот . Однако на терагерцовых , инфракрасных и видимых частотах природные материалы имеют очень слабый компонент магнитной связи или проницаемость. Другими словами, восприимчивость к магнитной составляющей излучаемого света можно считать незначительной. [12]

Метаматериалы с отрицательным показателем преломления ведут себя противоположно обычному «правостороннему» взаимодействию света, обнаруженному в обычных оптических материалах. Поэтому их называют левосторонними материалами или материалами с отрицательным показателем преломления (NIM), среди прочих номенклатур. [5] [21] [22]

Только изготовленные NIM демонстрируют эту способность. Фотонные кристаллы, как и многие другие известные системы, могут демонстрировать необычное поведение распространения, такое как обращение фазовых и групповых скоростей . Однако отрицательное преломление не происходит в этих системах. [21] [23] [24]

Ферромагнитные и антиферромагнитные материалы природного происхождения могут достигать магнитного резонанса, но со значительными потерями. В природных материалах, таких как природные магниты и ферриты , резонанс для электрического (связного) отклика и магнитного (связного) отклика не происходит на одной и той же частоте.

Оптическая частота

Фотонные метаматериалы SRR достигли масштабов ниже 100 нанометров, используя электронный луч и нанолитографию . Одна наноразмерная ячейка SRR имеет три небольших металлических стержня, которые физически соединены. Это сконфигурировано в форме буквы U и функционирует как наноиндуктор . Зазор между кончиками U-образной формы функционирует как наноконденсатор . Следовательно, это оптический нано-ЖК-резонатор . Эти «включения» создают локальные электрические и магнитные поля при внешнем возбуждении. Эти включения обычно в десять раз меньше вакуумной длины волны света c 0 на резонансной частоте. Затем включения можно оценить, используя приближение эффективной среды. [5] [13]

PM демонстрируют магнитный отклик с полезной величиной на оптических частотах. Это включает отрицательную проницаемость, несмотря на отсутствие магнитных материалов. Аналогично обычному оптическому материалу, PM можно рассматривать как эффективную среду, которая характеризуется эффективными параметрами среды ε(ω) и μ(ω), или аналогично, ε eff и μ eff . [13] [25]

Отрицательный показатель преломления ФМ в оптическом диапазоне частот был экспериментально продемонстрирован в 2005 году Шалаевым и др. (на телекоммуникационной длине волны λ = 1,5 мкм) [26] и Бруком и др. (на λ = 2 мкм) почти в одно и то же время [27] .

Эффективная средняя модель

Приближение эффективной (передающей) среды описывает материальные пластины, которые при реакции на внешнее возбуждение являются «эффективно» однородными, с соответствующими «эффективными» параметрами, которые включают «эффективные» ε и μ и применяются к пластине в целом. Отдельные включения или ячейки могут иметь значения, отличные от пластины. [28] [29] Однако существуют случаи, когда приближение эффективной среды не выполняется [30] [31] , и необходимо знать о его применимости.

Магнетизм связи

Отрицательная магнитная проницаемость была первоначально достигнута в левосторонней среде на микроволновых частотах с помощью массивов кольцевых резонаторов с разрезными краями. [32] В большинстве природных материалов магнитно-связанный отклик начинает спадать на частотах в гигагерцовом диапазоне, что подразумевает, что существенный магнетизм не возникает на оптических частотах. Эффективная проницаемость таких материалов равна единице, μ eff = 1. Следовательно, магнитная составляющая излучаемого электромагнитного поля практически не влияет на природные материалы на оптических частотах. [33]

В метаматериалах ячейка действует как метаатом, более масштабный магнитный диполь , аналогичный атому размером с пикометр . Для метаатомов, построенных из золота , μ < 0 может быть достигнуто на телекоммуникационных частотах, но не на видимых частотах. Видимая частота была неуловимой, поскольку плазменная частота металлов является конечным ограничивающим условием. [7]

Проектирование и изготовление

Оптические длины волн намного короче микроволн, что затрудняет реализацию субволновых оптических метаматериалов. Микроволновые метаматериалы могут быть изготовлены из материалов печатных плат , в то время как для производства ПМ необходимо использовать методы литографии .

Успешные эксперименты использовали периодическое расположение коротких проводов или металлических деталей с различными формами. В другом исследовании вся плита была электрически соединена.

Методы изготовления включают электронно-лучевую литографию , наноструктурирование с помощью сфокусированного ионного пучка и интерференционную литографию . [13] [34] [35] [36]

В 2014 году был продемонстрирован прототип метаматериала, нечувствительного к поляризации , поглощающий энергию в широком диапазоне (супероктава) инфракрасных длин волн. Материал продемонстрировал более 98% измеренной средней поглощательной способности, которую он поддерживал в широком поле зрения ±45° для средних инфракрасных длин волн от 1,77 до 4,81 мкм. Одним из применений является сокрытие объектов от инфракрасных датчиков. Палладий обеспечивал большую пропускную способность, чем серебро или золото. Генетический алгоритм случайным образом модифицировал первоначальный шаблон-кандидат, проверяя и исключая всех, кроме лучших. Процесс повторялся в течение нескольких поколений, пока конструкция не стала эффективной. [37] [38]

Метаматериал состоит из четырех слоев на кремниевой подложке. Первый слой — палладий, покрытый полиимидом (пластиком) и палладиевым экраном сверху. Экран имеет вырезы длиной ниже волны, которые блокируют различные длины волн. Полиимидный слой покрывает весь поглотитель. Он может поглощать 90 процентов инфракрасного излучения под углом до 55 градусов к экрану. Слои не требуют точного выравнивания. Полиимидный колпачок защищает экран и помогает уменьшить любое несоответствие импеданса, которое может возникнуть, когда волна переходит из воздуха в устройство. [38]

Исследовать

Односторонняя передача

В 2015 году видимый свет присоединился к микроволновым и инфракрасным NIM, распространяющим свет только в одном направлении. (« Зеркала » вместо этого уменьшают передачу света в обратном направлении, требуя для работы низкого уровня освещенности позади зеркала.) [39]

Материал объединил две оптические наноструктуры: многослойный блок из чередующихся серебряных и стеклянных листов и металлических решеток. Структура из серебра и стекла представляет собой «гиперболический» метаматериал, который обрабатывает свет по-разному в зависимости от направления распространения волн. Каждый слой имеет толщину в десятки нанометров — намного тоньше, чем длина волны видимого света от 400 до 700 нм, что делает блок непрозрачным для видимого света, хотя свет, входящий под определенными углами, может распространяться внутри материала. [39]

Добавление хромированных решеток с субволновыми интервалами достаточно изгибало входящие красные или зеленые световые волны, чтобы они могли входить и распространяться внутри блока. На противоположной стороне блока другой набор решеток позволял свету выходить под углом от его первоначального направления. Расстояние между выходными решетками отличалось от расстояния между входными решетками, изгибая падающий свет так, что внешний свет не мог попасть в блок с этой стороны. Примерно в 30 раз больше света проходило в прямом направлении, чем в обратном. Промежуточные блоки уменьшали необходимость точного выравнивания двух решеток относительно друг друга. [39]

Такие структуры имеют потенциал для применения в оптической связи — например, их можно интегрировать в фотонные компьютерные чипы, которые разделяют или объединяют сигналы, переносимые световыми волнами. Другие потенциальные приложения включают биосенсорику с использованием наночастиц для отклонения света под углами, достаточно крутыми, чтобы пройти через гиперболический материал и выйти с другой стороны. [39]

Элементы сосредоточенной цепи

Используя комбинацию плазмонных и неплазмонных наночастиц , сосредоточенные элементы наносхем на инфракрасных и оптических частотах кажутся возможными. Обычные сосредоточенные элементы схем недоступны обычным способом. [40]

Элементы схемы с сосредоточенными субволновыми элементами оказались работоспособными в области микроволн и радиочастот (РЧ). Концепция сосредоточенных элементов позволила упростить элементы и модуляризировать схемы. Существуют методы изготовления наномасштабов для достижения геометрий с субволновыми элементами. [40]

Конструкция ячейки

Такие металлы, как золото , серебро , алюминий и медь, проводят токи на радиочастотах и ​​микроволновых частотах. На оптических частотах характеристики некоторых благородных металлов изменяются. Вместо нормального тока возникают плазмонные резонансы , когда действительная часть комплексной диэлектрической проницаемости становится отрицательной. Поэтому основной ток на самом деле представляет собой плотность электрического тока смещения ∂D/∂t и может быть назван «текущий оптический ток». [40]

В субволновых масштабах импеданс ячейки становится зависимым от формы, размера , материала и оптической частоты освещения. Ориентация частицы с оптическим электрическим полем также может помочь определить импеданс. Обычные кремниевые диэлектрики имеют реальную составляющую диэлектрической проницаемости ε real > 0 на оптических частотах, заставляя наночастицу действовать как емкостное сопротивление, наноконденсатор. И наоборот, если материал является благородным металлом, таким как золото или серебро, с ε real < 0, то он приобретает индуктивные характеристики, становясь наноиндуктором. Потери материала представлены как нанорезистор. [40] [41]

Настраиваемость

Наиболее часто применяемая схема для достижения настраиваемого показателя преломления — электрооптическая настройка. Здесь изменение показателя преломления пропорционально либо приложенному электрическому полю, либо пропорционально квадрату модуля электрического поля. Это эффекты Поккельса и Керра соответственно.

Альтернативой является использование нелинейного оптического материала и зависимость интенсивности оптического поля от изменения показателя преломления или магнитных параметров. [42]

Наслаивание

Укладка слоев создает NIM на оптических частотах. Однако конфигурация поверхности (неплоская, объемная) SRR обычно препятствует укладке. Хотя однослойная структура SRR может быть построена на диэлектрической поверхности, укладывать эти объемные структуры относительно сложно из-за требований к допускам выравнивания. [5] В 2007 году была опубликована методика укладки для SRR, которая использует диэлектрические прокладки для применения процедуры планаризации с целью выравнивания слоя SRR. [43] Похоже, что таким образом можно изготовить произвольное количество слоев, включая любое выбранное количество элементарных ячеек и различные пространственные расположения отдельных слоев. [5] [43] [44]

Удвоение частоты

В 2014 году исследователи анонсировали нелинейное зеркало толщиной 400 нанометров, удваивающее частоту, которое можно настроить для работы на частотах от ближнего инфракрасного до среднего инфракрасного и терагерцового диапазона. Материал работает с гораздо более низкой интенсивностью света, чем традиционные подходы. Для заданной интенсивности входного света и толщины структуры метаматериал выдает примерно в миллион раз более высокую интенсивность на выходе. Зеркала не требуют согласования фазовых скоростей входных и выходных волн. [45]

Он может производить гигантский нелинейный отклик для множественных нелинейных оптических процессов, таких как генерация второй гармоники, суммарной и разностной частоты, а также различных процессов четырехволнового смешения. Демонстрационное устройство преобразовывало свет с длиной волны от 8000 до 4000 нанометров. [45]

Устройство изготовлено из стопки тонких слоев индия , галлия и мышьяка или алюминия , индия и мышьяка. 100 из этих слоев, каждый толщиной от одного до двенадцати нанометров, были облицованы сверху рисунком асимметричных, скрещенных золотых наноструктур, которые образуют связанные квантовые ямы , и слоем золота снизу. [45]

Потенциальные приложения включают дистанционное зондирование и медицинские приложения, требующие компактных лазерных систем. [45]

Другой

Поверхностные волны Дьяконова [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] (DSW) связаны с двулучепреломлением, связанным с фотонными кристаллами, анизотропией метаматериала. [53] Недавно фотонный метаматериал работал на 780 нанометрах (ближний инфракрасный), [54] [55] [12] 813 нм и 772 нм. [56] [57]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Шрикант, К. В.; Цзэн, Шувэнь; Шан, Цзинчжи; Йонг, Кен-Тай; Ю, Тин (2012). «Возбуждение поверхностных электромагнитных волн в решетке Брэгга на основе графена». Scientific Reports . 2 : 737. Bibcode :2012NatSR...2E.737S. doi :10.1038/srep00737. PMC  3471096 . PMID  23071901.
  2. ^ Гуэрра, Джон М. (1995-06-26). «Сверхразрешение через освещение дифракционными затухающими волнами». Applied Physics Letters . 66 (26): 3555–3557. Bibcode : 1995ApPhL..66.3555G. doi : 10.1063/1.113814. ISSN  0003-6951.
  3. ^ abc "Фотонные метаматериалы". Энциклопедия лазерной физики и технологий . Т. I и II. Wiley. С. 1.
  4. ^ abc Каполино, Филиппо (октябрь 2009 г.). Применение метаматериалов. Тейлор и Фрэнсис . стр. 29–1, 25–14, 22–1. ISBN 978-1-4200-5423-1.
  5. ^ abcdefg Озбей, Экмел (2008-11-01). "Волшебный мир фотонных метаматериалов" (PDF) . Новости оптики и фотоники . 19 (11): 22–27. doi :10.1364/OPN.19.11.000022. hdl : 11693/23249 . Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2011 г.
  6. ^ ab Pendry, John (2006). "Photonics: Metamaterials in the sunshine" (PDF) . Nature Materials . 5 (8): 599–600. Bibcode :2006NatMa...5..599P. doi :10.1038/nmat1697. PMID  16880801. S2CID  39003335. Архивировано из оригинала (PDF) 2009-10-07 . Получено 2009-10-15 .
  7. ^ Аб Линден, Стефан; Энкрич, Кристиан; Доллинг, Гуннар; Кляйн, Матиас В.; Чжоу, Цзянфэн; Кошный, Томас; Сукулис, Костас М.; Бургер, Свен; Шмидт, Франк; Вегенер, Мартин (2006). «Фотонные метаматериалы: магнетизм на оптических частотах» (PDF) . Журнал IEEE по избранным темам квантовой электроники . 12 (6): 1097. Бибкод : 2006IJSTQ..12.1097L. doi : 10.1109/JSTQE.2006.880600. S2CID  32319427.[ мертвая ссылка ]
  8. ^ Отзывчивые фотонные наноструктуры: интеллектуальные наноразмерные оптические материалы Редактор: Ядун Инь RSC Cambridge 2013 https://pubs.rsc.org/en/content/ebook/978-1-84973-653-4
  9. ^ Авад, Эхаб (октябрь 2021 г.). «Новый метаматериальный нанолазер с усилением и волноводом». Оптика и лазерные технологии . 142 : 107202. Bibcode : 2021OptLT.14207202A. doi : 10.1016/j.optlastec.2021.107202.
  10. ^ Шалаев, Владимир М. (2009-11-23). ​​"Метаматериалы: Новая парадигма физики и техники". Оптические метаматериалы: основы и применение . Springer. ISBN 978-1-4419-1150-6. Архивировано из оригинала 21 августа 2009 года.
  11. ^ Смит, Дэвид ; Пендри, Джон Б.; Уилтшир, М.К.К. (06.08.2004). «Метаматериалы и отрицательный показатель преломления» (PDF) . Science . 305 (5685): 788–792 (791). Bibcode : 2004Sci...305..788S. doi : 10.1126/science.1096796. PMID  15297655. S2CID  16664396. Архивировано из оригинала (PDF) 13 июня 2010 г.
  12. ^ abc Шалаев, Владимир М (январь 2007). "Оптические метаматериалы с отрицательным показателем преломления" (PDF) . Nature Photonics . 1 (1): 41. Bibcode :2007NaPho...1...41S. doi :10.1038/nphoton.2006.49. S2CID  170678.
  13. ^ abcd Каполино, Филиппо (октябрь 2009). «Изготовление и оптическая характеристика фотонных метаматериалов». Применение метаматериалов . Тейлор и Фрэнсис. стр. 29–1. ISBN 978-1-4200-5423-1.
  14. ^ Пендри, Джон Б .; Смит, Дэвид Р. (июнь 2004 г.). «Обратный свет: отрицательное преломление» (PDF) . Physics Today . 57 (6): 37–44. Bibcode : 2004PhT....57f..37P. doi : 10.1063/1.1784272. Архивировано из оригинала (PDF) 2017-08-09 . Получено 2019-05-10 .Альтернативная копия здесь
  15. ^ Веселаго, Виктор Г. (апрель 1968). "Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями ɛ и μ". Успехи советской физики . 10 (4): 509–514. Архивировано из оригинала 12 января 2016 г. Статья, цитирующая эту статью (4118 цитирований)
  16. ^ Энгета, Надер и Ричард В. Циолковски (апрель 2005 г.). «Позитивное будущее двойных отрицательных метаматериалов». Труды IEEE по теории и технике микроволн . 53 (4): 1535. Bibcode : 2005ITMTT..53.1535E. doi : 10.1109/TMTT.2005.845188. S2CID  15293380.
  17. ^ Гуэрра, Джон М. (1995-06-26). «Сверхразрешение через освещение дифракционными затухающими волнами». Applied Physics Letters . 66 (26): 3555–3557. Bibcode : 1995ApPhL..66.3555G. doi : 10.1063/1.113814. ISSN  0003-6951.
  18. ^ Гуэрра, Джон; Везенов, Дмитрий; Салливан, Пол; Хаймбергер, Вальтер; Тулин, Лукас (30.03.2002). «Оптическая запись в ближнем поле без низколетящих головок: интегральная оптическая (INFO) среда в ближнем поле». Японский журнал прикладной физики . 41 (часть 1, № 3B): 1866–1875. Bibcode : 2002JaJAP..41.1866G. doi : 10.1143/JJAP.41.1866. ISSN  0021-4922. S2CID  119544019.
  19. ^ "Kymeta technology". kymetacorp.com. Архивировано из оригинала 2017-01-09 . Получено 2015-04-19 .
  20. ^ Отзывчивые фотонные наноструктуры, редактор: Ядун Инь, Королевское химическое общество, Кембридж, 2013, https://pubs.rsc.org/en/content/ebook/978-1-84973-776-0
  21. ^ abc Пендри, Дж., «Новые электромагнитные материалы подчеркивают негатив», Архивировано 17 июля 2011 г. в Wayback Machine , Physics World, 1–5, 2001 г.
  22. ^ ab "Отрицательное подтверждение". Nature, Физический портал . Nature Publishing Group. 2003. стр. 1.
  23. ^ Смит, Дэвид Р.; Кролл, Норман (2000-10-02). "Отрицательный показатель преломления в левосторонних материалах" (PDF) . Physical Review Letters . 85 (14): 2933–2936. Bibcode :2000PhRvL..85.2933S. doi :10.1103/PhysRevLett.85.2933. PMID  11005971. Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2011 г.
  24. ^ Шривастава, Р.; и др. (2008). "Отрицательное преломление фотонным кристаллом" (PDF) . Progress in Electromagnetics Research B. 2 : 15–26. doi :10.2528/PIERB08042302. Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2010 г.
  25. ^ Болтасева, Александра ; Владимир М. Шалаев (2008-03-18). "Изготовление оптических метаматериалов с отрицательным показателем преломления: последние достижения и перспективы" (PDF) . Метаматериалы . 2 (1): 1–17. Bibcode :2008MetaM...2....1B. doi : 10.1016/j.metmat.2008.03.004 .
  26. ^ Шалаев, В.М.; Цай, В.; Четтиар, Великобритания; Юань, Х.-К.; Сарычев, АК; Драчев, ВП; Кильдишев, АВ (2005). "Отрицательный показатель преломления в оптических метаматериалах" (PDF) . Optics Letters . 30 (24): 3356–8. arXiv : physics/0504091 . Bibcode :2005OptL...30.3356S. doi :10.1364/OL.30.003356. PMID  16389830. S2CID  14917741.
  27. ^ Чжан, Шуан; Фань, Вэньцзюнь; Панойу, NC; Маллой, KJ; Осгуд, RM ; Брюк, SRJ (2005). "Экспериментальная демонстрация метаматериалов с отрицательным показателем преломления в ближнем инфракрасном диапазоне" (PDF) . Phys. Rev. Lett. 95 (13): 137404. arXiv : physics/0504208 . Bibcode : 2005PhRvL..95m7404Z. doi : 10.1103/PhysRevLett.95.137404. PMID  16197179. S2CID  15246675.
  28. ^ Шадривов, Илья В.; Козырев, AB; Ван дер Вейде, DW; Кившарь, YS (2008-11-24). "Нелинейные магнитные метаматериалы" (PDF) . Optics Express . 16 (25): 20266–71. Bibcode :2008OExpr..1620266S. CiteSeerX 10.1.1.221.5805 . doi : 10.1364/OE.16.020266 . hdl :10440/410. PMID  19065165. [ мертвая ссылка ]
  29. ^ Caloz, Christophe; Itoh, Tatsuo (ноябрь 2005 г.). Электромагнитные метаматериалы: теория линий передачи и микроволновые приложения. Wiley, John & Sons, Incorporated. стр. 11. ISBN 978-0-471-66985-2.
  30. ^ Жуковский, СВ; Андриевский, А., Такаяма, О.; Шкондин, Э., Малуреану, Р.; Йенсен, Ф., Лавриненко, АВ (2015). "Экспериментальная демонстрация эффективного пробоя приближения среды в глубоко субволновых полностью диэлектрических мультислоях". Physical Review Letters . 115 (17): 177402. arXiv : 1506.08078 . Bibcode :2015PhRvL.115q7402Z. doi :10.1103/PhysRevLett.115.177402. PMID  26551143. S2CID  4018894.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  31. ^ Сукхам, Дж.; Такаяма О., Махмуди М.; Сычев С., Богданов А.; Хасан Тавассоли С., Лавриненко А.В.; Малуреану Р. (2019). «Исследование применимости эффективных сред для ультратонких многослойных структур» (PDF) . Наномасштаб . 11 (26): 12582–12588. дои : 10.1039/C9NR02471A. PMID  31231735. S2CID  195326315.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  32. ^ Shelby, RA; Smith, DR; Schultz, S (2001). «Экспериментальная проверка отрицательного показателя преломления». Science . 292 (5514): 77–9. Bibcode :2001Sci...292...77S. CiteSeerX 10.1.1.119.1617 . doi :10.1126/science.1058847. PMID  11292865. S2CID  9321456. 
  33. ^ Григоренко АН и др. (2005-11-17). «Наноизготовленные среды с отрицательной проницаемостью на видимых частотах». Nature (Представленная рукопись). 438 (7066): 335–338. arXiv : physics/0504178 . Bibcode :2005Natur.438..335G. doi :10.1038/nature04242. PMID  16292306. S2CID  6379234.
  34. ^ Орлофф, Дж.; Утлаут, М.; Свенсон, Л. (2003). Высокоразрешающие сфокусированные ионные пучки: FIB и их применение. Springer Press. ISBN 978-0-306-47350-0.
  35. ^ Люсиль А. Джаннуцци, Университет штата Северная Каролина (18 мая 2006 г.). Введение в фокусированные ионные пучки: приборы, теория, методы и практика. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-23313-0.
  36. ^ Кохц, Дж.; Грюн, К.; Рафф, М.; Вернхардт, Р.; Вик, AD (1999). Создание наноэлектронных устройств методом имплантации фокусированных ионных пучков .
  37. ^ Джереми А. Боссард и др. (2014). «Почти идеальные оптические метаматериальные поглотители с супероктавной полосой пропускания». ACS Nano . 8 (2): 1517–1524. doi :10.1021/nn4057148. PMID  24472069. S2CID  40297802.
  38. ^ ab "Генетический алгоритм, используемый для проектирования широкополосного метаматериала". KurzweilAI. 7 мая 2014 г.
  39. ^ abcd "Новый метаматериал NIST дает свету билет в один конец". NIST. 2014-07-01.
  40. ^ abcd Энгета, Надер (2007-09-21). «Схемы со светом в наномасштабах: оптические наносхемы, вдохновленные метаматериалами» (PDF) . Science . 317 (5845): 1698–1702. Bibcode :2007Sci...317.1698E. doi :10.1126/science.1133268. PMID  17885123. S2CID  1572047.
  41. ^ Энгета, Надер ; Алессандро Саландрино; Андреа Алу (2005-08-26). «Элементы схемы на оптических частотах: наноиндукторы, наноконденсаторы и нанорезисторы». Physical Review Letters . 95 (9): 095504 (4 страницы). arXiv : cond-mat/0411463 . Bibcode : 2005PhRvL..95i5504E. doi : 10.1103/PhysRevLett.95.095504. PMID  16197226. S2CID  9778099.
  42. ^ Ван, Сяньдэ и др. (2007-10-04). "Настраиваемые оптические метаматериалы с отрицательным показателем преломления, использующие анизотропные жидкие кристаллы" (PDF) . Applied Physics Letters . 91 (14): 143122. Bibcode :2007ApPhL..91n3122W. doi : 10.1063/1.2795345 .
  43. ^ ab Liu, Na; Guo, Hongcang; Fu, Liwei; Kaiser, Stefan; Schweizer, Heinz; Giessen, Harald (2007-12-02). "Трехмерные фотонные метаматериалы на оптических частотах" (PDF) . Nature Materials . 7 (1): 31–37. Bibcode :2008NatMa...7...31L. doi :10.1038/nmat2072. PMID  18059275. S2CID  42254771.
  44. ^ Valentine, Jason; et al. (2008-08-11). "Трехмерный оптический метаматериал с отрицательным показателем преломления" (PDF) . Nature . 455 (7211): 376–379. Bibcode :2008Natur.455..376V. doi :10.1038/nature07247. PMID  18690249. S2CID  4314138. Архивировано из оригинала (PDF) 2009-08-13 . Получено 2009-11-09 .
  45. ^ abcd "Новый нелинейный метаматериал в миллион раз лучше традиционных вариантов". Журнал R&D. 2014-07-02.
  46. ^ Дьяконов, М.И. (апрель 1988). «Новый тип электромагнитной волны, распространяющейся на границе раздела». Советская физика ЖЭТФ . 67 (4): 714. Bibcode : 1988JETP...67..714D.
  47. ^ Такаяма, О.; Красован, Л.К., Йохансен, СК; Михалаче Д., Артигас Д.; Торнер, Л. (2008). «Поверхностные волны Дьяконова: обзор». Электромагнетизм . 28 (3): 126–145. дои : 10.1080/02726340801921403. S2CID  121726611.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  48. ^ Такаяма, О.; Красован, Л. К., Артигас, Д.; Торнер, Л. (2009). «Наблюдение поверхностных волн Дьяконова». Physical Review Letters . 102 (4): 043903. Bibcode : 2009PhRvL.102d3903T. doi : 10.1103/PhysRevLett.102.043903. PMID  19257419. S2CID  14540394.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  49. ^ Такаяма, О.; Артигас, Д., Торнер, Л. (2014). «Направленное направление света без потерь в диэлектрических нанолистах с использованием поверхностных волн Дьяконова». Nature Nanotechnology . 9 (6): 419–424. Bibcode : 2014NatNa...9..419T. doi : 10.1038/nnano.2014.90. PMID  24859812.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  50. ^ Такаяма, О.; Богданов, А.А., Лавриненко, А.В. (2017). «Фотонные поверхностные волны на интерфейсах метаматериалов». Journal of Physics: Condensed Matter . 29 (46): 463001. Bibcode : 2017JPCM...29T3001T. doi : 10.1088/1361-648X/aa8bdd. PMID  29053474.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  51. ^ Такаяма О., Шкондин Э., Богданов А., Панах М.Е., Голеницкий К., Дмитриев П., Репан Т., Малуреану Р., Белов П., Йенсен Ф. и Лавриненко, А. (2017). «Средние инфракрасные поверхностные волны на нанотраншейной платформе с высоким удлинением» (PDF) . АСУ Фотоника . 4 (11): 2899–2907. doi : 10.1021/acsphotonics.7b00924. S2CID  126006666.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  52. ^ Такаяма О., Дмитриев П., Шкондин Е., Ермаков О., Панах М., Голеницкий К., Дженсен Ф., Богданов А. и Лавриненко А. (2018). «Экспериментальное наблюдение плазмонов Дьяконова в среднем инфракрасном диапазоне» (PDF) . Полупроводники . 52 (4): 442–6. Бибкод : 2018Semic..52..442T. дои : 10.1134/S1063782618040279. S2CID  255238679.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  53. ^ Артигас, Дэвид и; Торнер, Луис (2005-01-03). "Поверхностные волны Дьяконова в фотонных метаматериалах" (PDF) . Phys. Rev. Lett . 94 (1): 013901. Bibcode :2005PhRvL..94a3901A. doi :10.1103/PhysRevLett.94.013901. hdl :2117/99885. PMID  15698082. Архивировано из оригинала (PDF) 2022-01-24 . Получено 2009-10-15 .
  54. ^ Чжан, Шуан и др. (2005-09-23). ​​"Экспериментальная демонстрация метаматериалов с отрицательным показателем преломления в ближнем инфракрасном диапазоне" (PDF) . Phys. Rev. Lett . 95 (13): 137404. arXiv : physics/0504208 . Bibcode :2005PhRvL..95m7404Z. doi :10.1103/PhysRevLett.95.137404. PMID  16197179. S2CID  15246675. Архивировано из оригинала (PDF) 26 июля 2008 г.
  55. ^ Dolling, G.; Wegener, M.; Soukoulis, CM; Linden, S. (2006-12-13). "Метаматериал с отрицательным показателем преломления на длине волны 780 нм". Optics Letters . 32 (1): 53–55. arXiv : physics/0607135 . Bibcode : 2007OptL...32...53D. doi : 10.1364/OL.32.000053. PMID  17167581. S2CID  26775488.
  56. ^ Chettiar, UK; Kildishev, AV; Yuan, HK; Cai, W; Xiao, S; Drachev, VP; Shalaev, VM (2007-06-05). "Dual-Band Negative Index Metamaterial: Double-Negative at 813 nm and Single-Negative at 772 nm". Optics Letters . 32 (12): 1671–1673. arXiv : physics/0612247 . Bibcode : 2007OptL...32.1671C. doi : 10.1364/OL.32.001671 . PMID  17572742. S2CID  10189281.
  57. ^ Калоз, Кристоф; Гупта, Шулабх (2008-03-28). "Фазово-инженерные метаматериальные структуры и устройства". Симпозиум по исследованию электромагнетизма (Сессия 2A3 Метаматериалы на оптических частотах): 10. Архивировано из оригинала 2010-07-05.

Общие ссылки

Внешние ссылки