Обратные материалы

Созданы материалы с отрицательным преломлением света, линзы из которых имеют разрешение, меньшее длины волны света.

Речь идет об искусственных материалах-«левшах» (left hand materials – LHM), возможность создания которых теоретически предсказал российский физик В.Г.Веселаго еще в 60-х годах прошлого века. Материалы-левши обладают такими парадоксальными свойствами, как обратный знак эффекта Доплера (при сближении наблюдателя и источника волн обнаруживается не повышение частоты, а понижение), преломление света в обратную сторону (словно он испытывает отражение от нормали к поверхности), обратный знак вектора Пойтинга (волны должны бежать в сторону источника, возбуждающего их). В своей искусственности LHM превзошли даже композиты, в которых микроколичества известных материалов соединяют в нужных пропорциях для получения материала с необходимым набором свойств (например, фотонные кристаллы на базе искусственных опалов). «Левши» - это уже новый уровень конструирования, это композитный материал, фактически, из электронных изделий – микропроволочек и петель. Такие композиты называются «метаматериалами». Первые LHM собирали буквально вручную. Однако скоро это «рукоделие» переросло в тиражированные проводящие элементы из фольгированного стеклотекстолита, а затем – и в металлические аппликации на поверхности кристалла кремния, выполняемые методами полупроводниковой технологии. В 2000 г. Дж. Пендри, теоретик из Ипериал Колледж (Лондон) опубликовал концепцию идеальной линзы из LHM, согласно которой плоский слой такого материала должен действовать подобно линзе. Для того, чтобы любые лучи из точечного источника собирались в единой точке-изображении, достаточно, чтобы абсолютные величины коэффициентов преломления внешней среды и LHM слоя были равны. И вот получены изображения с разрешением в 1/6 длины волны. Правда, пока структурные элементы «левшей» не перешли за десятимикронный предел, и эксперименты осуществляют с волнами микроволнового и квазиоптического диапазона. Но с учетом актуальности систем видения в субмикронном диапазоне это может оказаться еще интересней, чем если бы подобные результаты были продемонстрированы в видимом диапазоне волн.