Nye metaoverflader ser lyse ud i én retning, mens det er mørkt i den modsatte retning

Forskere ved Aalto Universitet har udviklet metasurfaces med ekstrem vinkel-asymmetrisk respons. Overfladerefleksionerne afhænger af den vinkel, lyset rammer det i.

Når vi ser på et spejl fra en vinkel, vi ser et omvendt billede. Dette skyldes, at objektets spredende lys reflekteres af spejlet og derefter opfattes af observatørers øjne. denne proces, kendt som spejlende refleksion, er vinkelsymmetrisk. Konventionelle spejle har altid symmetriske reaktioner for lys, der kommer fra begge sider af spejlet. For nylig, forskere ved Aalto Universitet har med succes brudt den vinkel-symmetriske reaktion af et spejl ved hjælp af konceptet gradient metasurfaces. De kunstigt syntetiserede overflader kan designes til at se lyse ud i én retning, mens det er mørkt for iagttageren i den modsatte retning.

Metaoverflader er plane kunstige materialer sammensat af periodisk arrangerede meta-atomer på subbølgelængdeskala. Meta-atomer er lavet af traditionelle materialer, men hvis de placeres i et gentaget mønster, arrayet kan vise mange usædvanlige effekter, der ikke realiseres af naturlige materialer. I deres artikel, "Ekstrem asymmetri i metasurfaces via Evanescent Fields Engineering:Angular-Asymmetric Absorption, " offentliggjort i Fysisk gennemgangsbreve , teamet fra Aalto brugte gradientmetasurfaces til at konstruere kontrastforholdet mellem lysstyrke for bølger, der kommer fra to modsat hældende vinkler.

"Vores resultater giver den første demonstration af, at en flad overflade kan realisere ekstrem optisk asymmetri i vinkelspektrum. Dette er en vigtig milepæl i både fysik og ingeniørsamfund, " siger Xuchen Wang, som i øjeblikket er tredjeårs doktorand ved Aalto Universitet. Xuchen studerer elektromagnetiske metaoverflader under opsyn af prof. Sergei Tretyakov.