Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

En transformativ metasurface baseret på en zerogap-indlejret skabelon

Zerogap indlejret skabelon (ZET). a) Skematisk diagram over fremstilling af ZET. Efter det fjerde trin, nul-nanometer mellemrum, eller "nulgaps, ” dannes mellem tilstødende første og andet lag af guld. De er optisk og elektrisk forbundet, men kan skelnes således, at skånsom påføring af stamme let adskiller dem og åbner zerogap. Scanning elektronmikroskop (SEM) billeder og optiske transmissionsbilleder af ZET i b) flade og c) bøjede forhold (skala bar:5 µm). d) Digitalt fotografi af ZET fremstillet på et PET-substrat med en diameter på 4 tommer. Kredit:Ulsan National Institute of Science and Technology

Et forskerhold, ledet af professor Dai-Sik Kim i Institut for Fysik ved UNIST har udviklet en ny teknik til at foruddefinere revnemønstret på et fleksibelt substrat ved en sekventiel aflejring af metalliske lag, som fører til en dannelse af et ''nul-nanometer hul', eller et nulpunkt, mellem de tilstødende laterale mønstre.

Disse huller, ifølge forskerholdet, åbner sig let og restituerer med blid bøjning og afspænding af det fleksible underlag, præcist langs kanten af ​​formønstrene af centimeterlængder. Desuden, i et prototypisk mønster af tætpakkede spaltearrays, disse huller tjener som antenner, der opnår gennemsigtighed for polarisationer vinkelret på hullets længde, når de åbnes, og slukker alle de indfaldende lys, når de lukkes. Disse huller er også fuldt indstillelige og helbredelige fra bredder på nul nanometer til helt op til flere hundrede nanometer, fører til en meget høj modulationsdybde gennem mange gange med gentagne modulationer, bemærkede forskerholdet.

I modsætning til de fleste rekonfigurerbare metasurfaces, som lider af træthed og gradvist fald i præstationer efter gentagne operationer, ZET er effektivt træthedsfri og kan let bruges i industrielle applikationer, hvor holdbarheden af ​​prøven er afgørende. Ja, da forskerholdet undersøgte holdbarheden af ​​deres ZET-prøver, de udviste en forbedret ydeevne over tid selv efter 10, 000 gentagne stræk-/bøjningscyklusser.

"Mens vi brugte en række spalter som et testsystem i denne undersøgelse, metoden kan let udvides til enhver type mønster med lukkede sløjfer såsom koaksiale åbninger, ring resonatorer, eller riller, " bemærkede forskerholdet. "Så, vores zerogap-teknologi har potentialet til væsentligt at forbedre alle slags aktive optiske komponenter og finder derfor adskillige anvendelser inden for elektromagnetisk bølgeafskærmning, polarisationskonvertering, og aktive filtre såvel som i kvantetransportundersøgelser som følge af dybe subnanometer-brede huller."


Varme artikler