Новое свойство метаматериалов: подробности

Результаты численного моделирования, проведенного физиками из Великобритании, выявили новую область применения метаматериалов. Согласно расчетам ученых метаматериалы могут применяться для замедления и остановки световых волн.

Д-р Ортвин Хесс (Ortwin Hess) и его коллеги из университетов Сюррея и Сэлфорда установили, что метаматериалы, обладающие отрицательным коэффициентом преломления, могут использоваться для хранения оптических сигналов при комнатной температуре в широком диапазоне частот.

Ученые численно смоделировали прохождение светового луча через волновод переменного сечения, обладающий отрицательным коэффициентом преломления, который окружен материалом, имеющим положительный коэффициент преломления.

Движение светового луча внутри волновода происходит по зигзагообразной траектории в результате его многократного отражения от стенок волновода. В волноводах, изготовленных из материалов, имеющих положительный показатель преломления и окруженных положительно преломляющей средой, при каждом отражении возникает небольшой положительный фазовый сдвиг, а в волноводах обладающих отрицательным показателем преломления, фазовый сдвиг будет иметь противоположный знак.

Группа д-ра Хесса установила, что по мере уменьшения сечения волновода величина отрицательного фазового сдвига увеличивается, приводя к уменьшению групповой скорости света до нуля. Поскольку электромагнитные свойства метаматериалов зависят от длины световой волны, точка остановки также будет зависеть от длины волны, и при замедлении будет наблюдаться расщепление света на частотные составляющие, сообщает PhysicsWorld.

Оптические запоминающие устройства, изготовленные на основе новой технологии, могут использоваться для раздельной обработки различных компонентов света. Ученые планируют в ближайшее время реализовать разработанный ими метод «пойманной радуги» на практике.