客觀日本

NTT與英國蘭卡斯特大學發現一種使光發生逆向折射的新型材料構造

2025年03月28日 化學材料

NTT與英國蘭卡斯特大學的聯合研究團隊發現了一種能使光線發生逆向折射的新型材料構造。通過計算機模擬證實,將原子按特定間隔排列疊片狀結構時,可使光線產生與常規方向相反的折射現象。這一發現有望推動高精度顯微鏡與光學隱身材料的研發。

相關成果已發表於英國科學期刊《Nature Communications》上。

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NTT通過模擬確定使光發生負折射的材料(供圖:NTT)

當光從空氣進進水或玻璃等透明物質時,會發生略微改變傳播方向的折射現象。折射是指光在不同物質界面處以一定角度偏折傳播的現象。而與常規傳播方向相反的折射被稱為「負折射」。

目前,研究人員正在積極探索人工製造自然界中不存在的物質、研發能引發負折射材料。但此類材料面臨燈火信號衰減嚴重、無法在可見光範圍內實現負折射等課題。

研究團隊通過計算機模擬,調整了原子排列方式,成功再現了光的負折射。具體做法是通過以特定間隔在平面上排列原子並疊加多層,模擬了光入射時的傳播路徑。結果顯示當疊加多層結構時,光確實會發生負折射現象。

此外,如果通過應用雷射技術使銣和鐿等原子整齊排列,則有望開發出具有負折射特性的材料。這將有助於開發高解析度顯微鏡和能實現光線穿透視覺效果的光學隱形技術的研發。

原文:《日本經濟新聞》、2025/3/11
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Nature Communications
論文:Negative refraction of light in an atomic medium
DOI:10.1038/s41467-025-56250-w