Российские и китайские ученые разработали инновационный наноматериал
Физики из России и Китая совместными усилиями создали уникальный наноматериал, способный направленно рассеивать электромагнитные волны и управлять их движением. Это стало возможным благодаря использованию сверхмультипольного эффекта Керкера. Данная разработка открывает новые горизонты в создании направленных и субволновых антенн, металинз и метаголограмм.
Эффект Керкера в действии
«Наша группа впервые реализовала сверхмультипольный эффект Керкера, что привело к увеличению рассеяния в несколько раз», — отметил Александр Шалин, главный научный сотрудник МФТИ. Этот эффект позволяет частице собирать энергию с площади, значительно превышающей ее геометрическое сечение, и полностью рассеивать ее вперед.
Уникальные свойства наночастиц
Ученые подчеркивают, что наночастицы взаимодействуют со светом и его волнами совершенно иначе, чем крупные объекты. Эти особенности объясняют множество природных явлений, таких как синий цвет неба или красный оттенок закатов.
Преодоление ограничений
До недавнего времени применение эффекта Керкера было ограничено зависимостью характера рассеивания света от размеров частиц. Однако российские исследователи разработали теоретический подход, который позволил китайским коллегам значительно расширить границы применения эффекта, добившись сверхрассеяния.
Перспективы применения
Созданные китайскими учеными наноструктуры демонстрируют рассеивание света вперед в 35 раз сильнее, чем в других направлениях. Это открывает широкие возможности для управления электромагнитными волнами и создания новых оптических и акустических устройств, включая наноантенны и метаповерхности.