Под руководством победителя конкурса мегагрантов Алексея Устинова в национальном исследовательском технологическом университете «МИСиС» удалось создать необычные метаматериалы.

Это «леворукие» линии передач, где групповая и фазовая скорости имеют различные направления: волна распространяется в одну сторону, а энергия течёт в другую. «Леворукость» — некий аналог отрицательного коэффициента преломления света.

Образцы созданы в России, эксперименты с ними шли в Германии, в Технологическом университете Карлсруэ. Там Алексей Устинов возглавляет кафедру и лабораторию экспериментальной физики, а также Физический институт.

Подложка метаматериалов изготовлена из кремния. Такая же подложка используется для создания микросхем. На неё напылены очень тонкие слои плёнок, при низкой температуре приобретающие сверхпроводящие свойства. Их толщина меньше микрона.

Изучение метаматериалов в «МИСиС» идёт с помощью двух британских криостатов компании Oxford Instruments. Они позволяют достичь температуры 0,016 Кельвина. Для этого изотоп 3He растворяют в 4He. Приборы купили на средства первого года мегагранта — почти миллион долларов.

С подобной техникой работают ещё две научных группы России. Первая — в Институте физических проблем имени Капицы РАН под руководством академика Владимира Дмитриева. Там опыты с вращающимся криостатом проходят при температуре в несколько микрокельвин. Команда Леонида Кузьмина в Институте прикладной физики РАН в Нижнем Новгороде изучает сверхпроводники при температуре в 10 милликельвин.

К сожалению, высокочастотные кабели криостатов в «МИСиС» оказались дефектными. Их придётся демонтировать и получать новые. Процесс займёт несколько недель.

«Кабели оказались дефектными на определённой частоте. Мы не можем покрыть весь диапазон до 20 гигагерц. До 5 гигагерц всё было прекрасно, а на 10 гигагерц обнаружились провалы. Мы это выяснили буквально на днях. Ну, это обычный ход работы. У любой лаборатории возникают свои «подводные камни», — прокомментировал Алексей Устинов.

По его словам, значительную часть расходов по обустройству лаборатории для изучения метаматериалов взял на себя университет.

«У меня была возможность сотрудничать с Физтехом. Но я принял предложение ректора «МИСиС» Дмитрия Ливанова, — рассказал учёный. — Я сразу понял: его намерения серьёзные. Даже спросил: «Зачем вам нужна теоретическая физика? Это же не основной профиль университета!» Ответ был простой: «Нам нужна лучшая в мире наука, чтобы нами гордились». Меня такая постановка вопроса полностью устроила. И я о своём выборе ничуть не жалею».