luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Category:

В ИТМО создали материал, способный менять свою прозрачность



В ИТМО создали материал, способный становится 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».

Tags: Россия, материал
Subscribe

Posts from This Journal “материал” Tag

promo luckyea77 june 19, 23:05 10
Buy for 10 tokens
Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5 Март 2018 года Индустриализация стала основным инструментом достижения экономического богатства стран, начиная с появления прядильных машин в конце XVIII века; при смене технологических укладов менялись местами мировые промышленные лидеры. Какой…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 4 comments