北京大学新闻中心主办
 
高级搜索  

信息学院吴文刚教授课题组在可调超材料研究中取得重要进展
日期: 2016-11-28  信息来源: 信息科学技术学院

超材料(meta-material)是可改变其单元结构的形状、分布等,使得电磁参数具有可控性,从而调控其光学性质的人工媒质,目前的主要应用包括隐身衣、超透镜、吸收器等。动态可调超材料作为超材料领域的重要发展方向之一,通过多种方式实现超材料电磁特性的动态调节或重构。其中,基于微纳机电系统(micro/nano-electro-mechanical system,M/NEMS)的调控可将整个超材料器件尺寸缩小到微米(10-6m)量级,频率提高至兆赫兹(106Hz)量级,但调控范围较窄,因此设计一种在大范围内可重复调控的超材料器件显得至关重要。

日前,北京大学信息科学技术学院、微米/纳米加工技术国家级重点实验室吴文刚教授课题组提出了一种新型MEMS动态可调超材料阵列,控制电磁反射峰在中红外至远红外窗口之间的任意切换。他们利用聚焦离子束应力引入致形变技术(focused ion beam stress-introducing deformation,FIB-SID)制得三维“手型”超材料单元阵列。在电流控制下,该纳米级手型结构可进行三维形变,其结构形状可在张开状态(简称“开态”)和闭合状态(简称“关态”)之间切换。由于在开态、关态下,光与物质的谐振区域发生改变,电磁谐振峰将发生明显转移,该器件的电磁反射峰可在中红外(波长为6.3μm)波段至远红外(波长为10.4μm)波段窗口间任意切换,开关比达到95%。

这项研究将聚焦离子束工艺与MEMS技术相结合,总结了一种在纳米尺度动态控制三维结构的策略,为构建光学器件及其在光电系统中的集成提供了重要思路,并以题为《在中红外与远红外波段可逆切换的多向可调三维超材料结构》(Multi-direction-tunable three-dimensional meta-atoms for reversible switching between midwave and long-wave infrared regimes)的学术论文在线发表于《纳米快报》(Nano Letters)。信息学院博士研究生毛逸飞为第一作者,吴文刚为通讯作者。

相关工作得到了国家自然科学基金、国家重点基础研究发展计划、高等学校博士学科点专项科研基金等支持。

编辑:山石


   
北京大学官方微博     北京大学新闻网     
[打印页面]  [关闭页面]
 
转载本网文章请注明出处
 

 
本网介绍 | 设为首页 | 加入收藏 | 校内电话 | 诚聘英才 | 新闻投稿
tb777通宝娱乐官网 E-mail:xinwenzx@pku.edu.cn 新闻热线:010-62756381