Сотрудники Сиднейского университета (Австралия) смоделировали свойства метаматериала простой конструкции, из которого можно получить тонкое волокно, прозрачное в узком диапазоне длин волн.

Вытягивание волокна из заготовки макроскопических размеров представляет собой довольно удобный способ изготовления метаматериалов и модифицирования их параметров. В своих недавних экспериментах авторы, к примеру, получили нить длиной в несколько метров с минимальным диаметром в 10 мкм, которая демонстрирует необычные свойства в терагерцевом диапазоне.

Рис. 1. Вытягивание тонкого волокна из заготовки (иллюстрация из журнала Optics Express).

Новая работа учёных посвящена волокну из метаматериала, которое становится прозрачным на длине волны, близкой к 633 нм (красная часть видимого спектра; соответствует длине волны излучения гелий-неонового лазера). Заготовка представляет собой массив гексагонально упакованных серебряных цилиндров в оболочке из диоксида кремния.

Моделирование показало, что диаметр диэлектрической оболочки не должен превышать 1 мкм. Если это условие выполняется, включение 361 серебряного цилиндра диаметром 13,5 нм позволяет нити, по существу, оставаться невидимой в полосе длин волн шириной около 10 нм. Структура сохраняет свои свойства при нормальном падении излучения и при отклонении на ±10˚ от нормали. Рабочую область длин волн можно сдвигать в любую сторону, корректируя соотношение металлического и диэлектрического компонентов в метаматериале.

В ближайшем будущем физики намерены получить опытный образец такого волокна.

Полная версия отчёта опубликована в журнале Optics Express.

По материалам: