Onderzoekers van de National University of Science and Technology (NUST MISIS, Moskou) hebben een manier gevonden om de effectiviteit van lasers te verbeteren door kunstmatige metamaterialen te gebruiken, volgens een artikel gepubliceerd door Wetenschappelijke rapporten .

Metamaterialen zijn stoffen die zijn ontworpen om eigenschappen te hebben die niet in de natuur voorkomen. Ze zijn gemaakt van assemblages van meerdere elementen gemaakt van composietmaterialen en zijn in staat om elektromagnetische golven te manipuleren, bijvoorbeeld, dingen onzichtbaar maken.

Een van de belangrijkste praktische toepassingen van metamaterialen is lasertechnologie. Een interdisciplinaire groep onderzoekers die werkt bij NUST MISIS onder leiding van professor George Tsironis, een senior onderzoeker bij het NUST MISIS Superconducting Metamaterials Laboratory, bestudeerde een modelmetamateriaal bestaande uit een halfgeleider en diëlektrische lagen die dunner zijn dan de golflengte van invallende straling.

"Deze onderzoekers hebben vastgesteld dat de aanwezigheid van actieve (versterkende) diëlektrische media in fotonische kristallen energieverliezen kan compenseren door de botsing van elektronen in halfgeleidermaterialen, en kan ook de efficiëntie van niet-lineaire stralingsgeneratie verbeteren. Ze hebben ook een krachtige respons bereikt met een vijfvoudige toename in frequentie en een minimaal verstrooiingsvolume, " luidt een verklaring van NUST MISIS.

"We hebben ook vastgesteld dat de eigenschappen van niet-lineaire systemen kunnen veranderen afhankelijk van de golfhoek, " Prof. Tsironis toegevoegd.

Deze nieuwe eigenschap kan niet alleen worden gebruikt in laseroptica, maar ook om sensorische eenheden te vervaardigen, en heeft dus een enorm potentieel voor praktische toepassingen, zegt het persbericht.