除此之外,传统的超材料存在跨尺度制备难题。比如超材料人工原子为纳米结构,因此毫米尺寸器件涉及跨尺度制备,其计算、设计和制备都非常困难。而真正投入应用的隐身器件例如隐身斗篷,其尺寸一般更大,制备难度可想而知。利用二维层状材料,特别是具备光学各向异性的二维层状材料,作为类似人工超材料的基本构筑单元,可以突破跨尺度制备难题。
该研究结果表明,双曲材料作为变换光学的新的材料基础,可以产生更多超越隐形聚光器的新纳米光子概念,如多频超散射、变换等离激元学等。
这项研究在初步实验中取得令人满意的结果,不过仍然处于验证阶段。“各向异性和渐变是超材料的特性,也是变换光学所需要的,如果二维材料也能实现类似的调控,将是一个非常有前景的领域。”陈焕阳介绍,在一些研究人员合作进行的另一项研究中,研究人员合作构筑的叠层结构,已经可以通过控制两片三氧化钼晶体的叠层转角,从光学上实现从椭圆色散到双曲色散的各向异性连续调控。虽然目前渐变调控还存在困难,但相信不久的将来,这些难题能够被攻破。
研究人员表示,如果这些科学问题都能解决,也许可以催生一个变换等离激元学的新研究方向。这些课题目前都是偏应用基础性的研究,在产业和商业化应用上还有相当长的一段路要走,但毋庸置疑,新材料及其新特性的发现一定会带来一些新的应用。
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