由加州理工学院制作
纳米晶格的扫描电子显微镜图像
学分:加州理工学院 一种新创造的纳米结构材料展示了一种以前只是理论上可能的特性:它可以向后折射光线，而不管光线照射到材料上的角度如何
这种特性被称为负折射，它意味着折射率——光穿过给定材料的速度——在电磁波谱的一部分中，在所有角度都是负的
折射在材料中是一种常见的属性；想象一下，一杯水中的一根吸管看起来偏向一边，或者眼镜中的镜片聚焦光线的方式
但是负折射不仅仅是将光向一侧移动几度
相反，光是以与它进入物质的角度完全相反的角度发出的
这在自然界中还没有观察到，但从20世纪60年代开始，理论上认为这种现象出现在所谓的人工周期性材料中——也就是说，被构造成具有特定结构模式的材料
直到现在，制造工艺才赶上理论，使负折射成为现实
Julia R说:“负折射对纳米光子学的未来至关重要，纳米光子学寻求在尽可能小的尺度上理解和操纵光与材料或固体结构相互作用时的行为。”
加州理工学院的鲁本·弗·格里尔
唐娜·梅特勒，材料科学、力学和医学工程教授，也是描述这种新材料的论文的高级作者之一
这篇论文发表在10月21日的《纳米快报》上
这种新材料通过结合纳米和微米尺度的组织以及通过费时费力的过程添加一层金属锗膜来实现其不同寻常的特性
Greer是创建这种纳米结构材料的先驱，这种材料的结构是在纳米尺度上设计和组织的，因此表现出不寻常的、通常令人惊讶的特性——例如，异常轻质的陶瓷，压缩后会像海绵一样弹回到原来的形状
在电子显微镜下，这种新材料的结构类似于空心立方体的网格
每个立方体都非常小，以至于组成立方体结构的光束的宽度比一根头发的宽度小100倍
晶格是使用聚合物材料构建的，这种材料在3D打印中相对容易处理，然后用金属锗涂覆
“结构和涂层的结合赋予了晶格这种不寻常的性质，”Ryan Ng (MS '16，Ph
D
20)，纳米字母论文的对应作者
Ng在格里尔实验室读研究生时进行了这项研究，现在是西班牙加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所的博士后研究员
研究小组通过艰苦的计算机建模过程(以及天竺葵是一种高指数材料的知识)专注于正方体晶格结构和材料的正确组合
为了让这种聚合物均匀地涂上金属，研究小组需要开发一种全新的方法
最后，Ng，Greer和他们的同事使用了一种溅射技术，用高能离子轰击锗的圆盘，将锗原子从圆盘上轰出，落到聚合物晶格的表面
“要获得均匀的涂层并不容易，”吴说
“优化这一过程花费了很长时间和大量精力
" 该技术在电信、医学成像、雷达伪装和计算方面有潜在的应用
1965年观察，加州理工学院校友戈登·摩尔(博士
D
54岁)，加州理工学院董事会终身成员，预测集成电路每两年将变得复杂两倍，昂贵一半
然而，由于当前硅半导体对功耗和晶体管密度的基本限制，摩尔定律预测的缩放应该很快就会结束
“我们遵循摩尔定律的能力已经到了极限；让电子晶体管尽可能的小，”ng说
目前的工作是向演示光学特性迈出的一步，这是实现三维光子电路所必需的
因为光的移动速度比电子快得多，理论上，三维光子电路比传统的要快得多
纳米快报的标题是“中红外负折射三维核壳光子晶体晶格中的色散映射”
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
