美国科学家研制出负折射率等离子纳米天线

    该研究的领导者、普渡大学布瑞克纳米技术研究中心纳米光子学部门主管、电子和计算机工程教授弗拉基米尔·萨里切夫表示：“通过大大改变光的相位，我们能显著改变光的传播方式，因此，为很多潜在的应用打开了大门。”光的相位是指光波在前进时，光子振动所呈现的交替波形变化。同一种光波通过折射率不同的物质时，相位就会发生变化。
    今年10月份，哈佛大学电子工程学教授费德里科·卡帕索领导的科研团队在《科学》杂志上撰文指出，他们利用一种新技术诱导光线路径，使得沿用了多年的斯涅耳定律受到挑战。斯涅耳定律指出，当光从一种介质进入另一种介质时，在这两种介质的交界处，相位不会突然发生变化。而哈佛大学的实验表明，通过使用一种新型结构的“超材料”，光的相位和传播方向都会发生巨大变化。这一研究发现使在预测光线由一种介质进入另一种介质时，其有别于经典的折射和反射定律，可以创建负折射现象，光的偏振也可以得到控制。
    普渡大学的科研团队则更近一步，pcb抄板制造出了纳米天线阵列并大大改变了光波波长介于1微米（百万分之一米）到1.9微米之间的近红外线附近光波的相位和传播方向。萨里切夫表示：“我们将哈佛大学的研究拓展到近红外线区域，近红外线，尤其是波长为1.5微米的光线对通讯来说至关重要，通过光纤传送的信息使用的就是这个波长，最新研究在通讯领域将非常实用。我们也证明，这并非单频效应，适用于很多波段，因此，可广泛应用于很多技术领域。”
    这种纳米天线是蚀刻在一层硅上方的金做成的V型结构，它们是一种“超材料”（一般都是所谓的等离子体结构），宽40纳米。科学家们也已证明，他们能让光通过一个宽度仅为光波波长五十分之一的超薄“等离子体纳米天线层”。
    科学家们解释道，每种材料都有自己的折射率，可描述光在其中的弯曲程度。包括玻璃、水、空气等在内的所有天然材料的折射率都为正数，而新的超薄等离子体纳米天线层能导致光线大大改变其传播方向，甚至产生负折射现象，使用传统材料则无法做到这一点。