Een onderzoeksteam van het NUST MISIS Laboratory of Superconducting Metamaterials onder leiding van Alexey Basharin, Hoofddocent en kandidaat Technische Wetenschappen, heeft een metamateriaal-diëlektricum ontwikkeld dat unieke eigenschappen heeft en eenvoudig te vervaardigen is. Dankzij deze gemakkelijke toegang kunnen onderzoekers het gebruiken om de nieuwste optische apparaten te maken. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Laser- en fotonica-beoordelingen .

Anapole is een niet-emitterende diffusor die transparant is voor elektromagnetische straling. in 2017, een onderzoeksteam van het Laboratorium voor Supergeleidende Metamaterialen en hun collega's van de Universiteit van Kreta (Heraklion) hebben vastgesteld dat anapole een ideale resonator is. Bij bestraling van buitenaf, anapole behoudt alle energie in zichzelf, terwijl de elektromagnetische trillingen heel langzaam vervagen.

In vergelijking met metalen metamaterialen, diëlektrische metamaterialen zijn veelbelovender, omdat ze niet opwarmen bij blootstelling aan elektromagnetische straling, waardoor hun energieverspreiding wordt geminimaliseerd. Elk diëlektrisch metamateriaal kan zelfs in het optische spectrum worden gebruikt om de resonantie ervan te regelen.

Het werk van het onderzoeksteam laat een veelbelovende nieuwe richting zien in de ontwikkeling van metamaterialen. Eerder, diëlektrische metamaterialen werden vervaardigd door de fabricage van complexe diëlektrische (sferische of cilindrische) nanodeeltjes of door de afzetting van verschillende nanolagen. Echter, het onderzoeksteam van het Laboratory of Superconducting Metamaterials heeft aangetoond dat metamaterialen kunnen worden vervaardigd door gaten in de dunne film van silicium of andere diëlektrica te maken. Een van de gemakkelijkste manieren om dit te doen, is door een FIB-straal te gebruiken - een gefocusseerde ionenstraal die gaten maakt tot 5 nm groot.

"In het theoretische deel van het experiment, we konden aantonen dat het in het optische frequentiebereik mogelijk zal zijn om een ​​speciale anapoolconditie op te wekken die veelbelovend is voor de sterke lokalisatie van elektromagnetische velden, evenals sensoren. In aanvulling, we hebben ontdekt dat deze metamaterialen transparant kunnen zijn voor elektromagnetische golven, die in echte experimenten met silicium het bewijs van onze techniek zou moeten aantonen en de transparantie van siliciumplaten aanzienlijk zou moeten vergroten, bijvoorbeeld, voor gebruik in zonnebatterijen, " zei Alexey Basharin, hoofd van het project.

De wetenschappers suggereren dat dit nieuwe metamateriaal kan worden gebruikt in nano-optica van silicium en zonnecellen. Het experimentele deel van het onderzoek wordt momenteel voortgezet met RAS en internationale partners.