Onderzoekers van de Aalto University hebben meta-oppervlakken ontwikkeld met een extreme hoekasymmetrische respons. De oppervlaktereflecties zijn afhankelijk van de hoek waaronder het licht erop valt.

Als we vanuit een hoek naar een spiegel kijken, we zien een omgekeerd beeld. Dit komt omdat het verstrooide licht van het object wordt gereflecteerd door de spiegel en vervolgens wordt waargenomen door de ogen van waarnemers. Dit proces, bekend als spiegelreflectie, is hoeksymmetrisch. Conventionele spiegels hebben altijd een symmetrische respons op licht dat van beide kanten van de spiegel komt. Onlangs, onderzoekers van Aalto University hebben met succes de hoeksymmetrische respons van een spiegel doorbroken met behulp van het concept van gradiëntmeta-oppervlakken. De kunstmatig gesynthetiseerde oppervlakken kunnen worden ontworpen om er in één richting helder uit te zien, terwijl het donker is voor de waarnemer in de tegenovergestelde richting.

Meta-oppervlakken zijn vlakke kunstmatige materialen die zijn samengesteld uit periodiek gerangschikte meta-atomen op subgolflengteschaal. Meta-atomen zijn gemaakt van traditionele materialen, maar als ze in een herhalend patroon worden geplaatst, de array kan veel ongebruikelijke effecten vertonen die niet worden gerealiseerd door natuurlijke materialen. In hun artikel, "Extreme asymmetrie in metasurfaces via Evanescent Fields Engineering:hoek-asymmetrische absorptie, " gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven , het team uit Aalto gebruikte gradiëntmeta-oppervlakken om de contrastverhouding van helderheid te ontwerpen voor golven die uit twee tegenover elkaar liggende hoeken komen.

"Onze bevindingen bieden de eerste demonstratie dat een plat oppervlak extreme optische asymmetrie in het hoekspectrum kan realiseren. Dit is een belangrijke mijlpaal in zowel natuurkundige als technische gemeenschappen, " zegt Xuchen Wang, die momenteel een derdejaars doctoraatsstudent is aan de Aalto University. Xuchen bestudeert elektromagnetische meta-oppervlakken onder supervisie van prof. Sergei Tretyakov.