Російські вчені з НіТУ «МИСиС» розробили метаматериал-діелектрик, який можна використовувати для створення нанооптіческіх пристроїв і сонячних батарей. Стаття про розробку опублікована в журналі Laser & Photonics Reviews.

У порівнянні з металевими метаматеріалами діелектричні більш перспективні, так як вони не нагріваються під дією електромагнітного випромінювання, що мінімізує розсіювання енергії. Крім того, всі матеріали такого типу можна масштабувати в оптичному діапазоні та контролювати їх резонанс.

Вчені з МИСиС в своїй роботі досліджували анаполь - неизлучающий розсіювач, через який безперешкодно може проходити електромагнітне випромінювання. Раніше вони спільно з колегами з Криту встановили , Що анаполь - ідеальний резонатор. При опроміненні ззовні він зберігає всю отриману енергію всередині, електромагнітні коливання при цьому загасають вкрай повільно.

Робота вчених демонструє новий перспективний напрямок в розробці метаматеріалів. Раніше для створення діелектричних метаматеріалів потрібно було виготовити складні діелектричні (сферичні або циліндричні) наночастинки або ж напилювати на основу різні наношарами. У своїй роботі вчені показали, що метаматеріали можна виготовляти, перфоріруя отвори в тонкій плівці кремнію або іншого діелектрика. Один з найлегших шляхів - використання FIB пучка - фокусованої іонного пучка, який дозволяє створювати отвори до 5 нм.

«В теоретичній частині дослідження нам вдалося показати, що в оптичному діапазоні частот можна буде порушити особливу анапольное стан, яке перспективно для сильної локалізації електромагнітних полів, а також сенсорів. Крім того, ми встановили, що такий метаматериал може бути прозорий для електромагнітних хвиль, що в реальних експериментах з кремнієм має показати очевидність нашої методики і суттєво підвищити прозорість кремнієвих пластин, наприклад, для застосування в сонячних батареях », - говорить керівник проекту Олексій Башарин.

Розроблений метаматериал пропонується використовувати в кремнієвої нанооптікі і сонячних батареях. Робота над експериментальної частиною дослідження триває.