المادة الفوقية الضوئية

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

المادة الفوقية الضوئية ( PM )، والمعروفة أيضًا باسم المادة الفوقية البصرية ، هي نوع من المواد الفوقية الكهرومغناطيسية ، تتفاعل مع الضوء، وتغطي نطاقات الترددات التيراهيرتزية ( THz ) والأشعة تحت الحمراء (IR) أو الأطوال الموجية المرئية . [ 1 ] تستخدم هذه المواد بنية خلوية دورية .

تُميّز الدورية دون الطول الموجي [ 2 ] المواد الفوقية الضوئية عن فجوة النطاق الضوئي أو هياكل البلورات الضوئية . تكون الخلايا على مقياس أكبر بكثير من الذرة، ولكنها أصغر بكثير من الطول الموجي المُشع، [ 3 ] [ 4 ] إذ يبلغ حجمها رتبة النانومترات . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

في المواد التقليدية، تتحدد استجابة المادة للمجالات الكهربائية والمغناطيسية ، وبالتالي للضوء ، بواسطة الذرات . [ 6 ] [ 7 ] أما في المواد الفائقة، فتؤدي الخلايا دور الذرات في مادة متجانسة على نطاقات أكبر من الخلايا، مما ينتج عنه نموذج وسط فعال . [ 3 ] [ 4 ] [ 8 ] [ 6 ] [ 9 ]

تُظهر بعض المواد الفوقية الضوئية مغناطيسية عند الترددات العالية، مما يؤدي إلى اقتران مغناطيسي قوي. وهذا بدوره قد يُنتج معامل انكسار سالب في النطاق البصري.

تشمل التطبيقات المحتملة التمويه والبصريات التحويلية . [ 10 ]

تختلف البلورات الضوئية عن المواد المتماثلة في أن حجم عناصر التشتت فيها ودوريتها أكبر، من رتبة الطول الموجي. كما أن البلورة الضوئية غير متجانسة ، لذا لا يمكن تحديد قيم السماحية (ε ) أو النفاذية ( u ). [ 11 ]

تاريخ

أثناء بحثه حول تفاعل المادة مع المكون المغناطيسي للضوء، تصور فيكتور فيسيلاغو (1967) إمكانية حدوث انكسار بإشارة سالبة، وفقًا لمعادلات ماكسويل . ينتج معامل الانكسار السالب عن السماحية الكهربائية، ε < 0 (أقل من الصفر)، والنفاذية المغناطيسية، μ < 0 (أقل من الصفر). [ 5 ] [ 12 ] وقد استُشهد بتحليل فيسيلاغو في أكثر من 1500 مقالة علمية محكمة والعديد من الكتب. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

مقارنة الانكسار في مادة فائقة ذات معامل انكسار يساري مع الانكسار في مادة عادية

في منتصف التسعينيات، برزت المواد الفائقة كتقنيات واعدة لتطبيقات مثل التصوير على مستوى النانومتر وإخفاء الأجسام . فعلى سبيل المثال، في عام ١٩٩٥، قام غيرا [ ١٧ ] بتصنيع محزز شفاف بخطوط  وفراغات عرضها ٥٠ نانومتر، ثم ربط هذه المادة الفائقة (التي سُميت لاحقًا بالمادة الفائقة الضوئية) بعدسة غمر لكشف محزز سيليكوني  بخطوط وفراغات عرضها ٥٠ نانومتر، متجاوزًا بذلك حد الانعراج  لإضاءة بطول موجي ٦٥٠ نانومتر في الهواء. وفي عام ٢٠٠٢، نشر غيرا وآخرون [ ١٨ ] استخدامهم المُثبت للبصريات النانوية دون الطول الموجي (المواد الفائقة الضوئية) لتخزين البيانات الضوئية بكثافات أعلى بكثير من حد الانعراج. وبحلول عام ٢٠١٥، أصبحت هوائيات المواد الفائقة متاحة تجاريًا. [ ١٩ ] [ ٢٠ ]

تم إجراء أول عرض توضيحي لمعامل انكسار سلبي في النطاق البصري بواسطة فلاديمير م. شالايف وآخرون، [ 21 ] باستخدام زوج من القضبان النانوية المعدنية (يشار إليها أحيانًا بشكل غير رسمي باسم عيدان شالايف).

تم تحقيق النفاذية السالبة باستخدام رنان حلقي منقسم (SRR) كجزء من خلية ذات أبعاد دون الطول الموجي. وقد حقق الرنان الحلقي المنقسم نفاذية سالبة ضمن نطاق ترددي ضيق. تم دمج ذلك مع عمود موصل كهربائي متناظر ، مما أدى إلى ابتكار أول مادة فائقة ذات معامل انكسار سالب، تعمل في نطاق الموجات الميكروية. أثبتت التجارب والمحاكاة وجود نطاق انتشار ذي معامل انكسار سالب، ومادة ذات معامل انكسار سالب. وجاء التأكيد التجريبي لمعامل الانكسار السالب باستخدام الرنانات الحلقية المنقسمة بعد ذلك بوقت قصير، أيضاً عند ترددات الموجات الميكروية. [ 5 ] [ 22 ] [ 23 ] وفي عام 2007، تم إثبات النفاذية المغناطيسية عبر الجزء المرئي بالكامل من الطيف باستخدام أزواج من الشرائح. [ 24 ]

النفاذية السالبة والسماحية السالبة

صورة لشبكة المادة الفائقة المستخدمة لتوضيح الانكسار السالب . تمنح مصفوفة الرنانات الحلقية المربعة المادة نفاذية مغناطيسية سالبة، بينما تمنحها مصفوفة الأسلاك المستقيمة سماحية سالبة.

يمكن للمواد الطبيعية ، مثل المعادن النفيسة ، أن تحقق قيمة ε < 0 حتى الترددات المرئية . مع ذلك، عند ترددات تيراهيرتز والأشعة تحت الحمراء والترددات المرئية، تتميز المواد الطبيعية بمكون اقتران مغناطيسي ضعيف للغاية، أو نفاذية مغناطيسية. بعبارة أخرى، يمكن اعتبار قابلية تأثرها بالمكون المغناطيسي للضوء المشع ضئيلة للغاية. [ 12 ]

تتصرف المواد الفائقة ذات معامل الانكسار السالب بشكل معاكس للتفاعل "اليميني" التقليدي للضوء الموجود في المواد البصرية التقليدية. ولذلك، تُسمى هذه المواد ، من بين تسميات أخرى ، بالمواد اليسارية أو المواد ذات معامل الانكسار السالب (NIMs). [ 5 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 12 ] [ 21 ]

لا تُظهر هذه القدرة إلا المواد المصنعة ذات معامل الانكسار السالب. يمكن للبلورات الضوئية، مثل العديد من الأنظمة المعروفة الأخرى، أن تُظهر سلوك انتشار غير عادي مثل انعكاس سرعات الطور والمجموعة . ومع ذلك، لا يحدث انكسار سالب في هذه الأنظمة. [ 22 ] [ 25 ] [ 26 ]

يمكن للمواد المغناطيسية الحديدية والمضادة للمغناطيسية الحديدية الموجودة في الطبيعة أن تحقق الرنين المغناطيسي، ولكن مع خسائر كبيرة. في المواد الطبيعية مثل المغناطيس الطبيعي والفريتات ، لا يحدث الرنين للاستجابة الكهربائية (الاقترانية) والاستجابة المغناطيسية (الاقترانية) عند نفس التردد.

التردد البصري

وصلت رنانات الرنين المنقسمة (SRRs) المصنوعة من المواد الفوقية الضوئية إلى أحجام أقل من 100 نانومتر، باستخدام حزم الإلكترونات وتقنية الطباعة النانوية . تتكون خلية الرنين المنقسمة النانوية من ثلاثة قضبان معدنية صغيرة متصلة ببعضها البعض. يتخذ هذا التركيب شكل حرف U، ويعمل كمحث نانوي . تعمل الفجوة بين طرفي حرف U كمكثف نانوي . وبالتالي، فهو رنان ضوئي نانوي من نوع LC . تُولّد هذه "الشوائب" مجالات كهربائية ومغناطيسية محلية عند إثارتها خارجيًا. عادةً ما تكون هذه الشوائب أصغر بعشر مرات من الطول الموجي للضوء في الفراغ c₀ عند تردد الرنين . يمكن بعد ذلك تقييم الشوائب باستخدام تقريب الوسط الفعال. [ 5 ] [ 13 ]

تُظهر المواد المغناطيسية الدائمة استجابة مغناطيسية ذات قيمة مفيدة عند الترددات الضوئية. ويشمل ذلك نفاذية سالبة، على الرغم من عدم احتوائها على مواد مغناطيسية. وبالمثل، يمكن اعتبار المواد المغناطيسية الدائمة وسطًا فعالًا يتميز بمعاملات الوسط الفعال ε(ω) و μ(ω)، أو ε eff و μ eff . [ 13 ] [ 27 ]

تم إثبات معامل الانكسار السالب للمواد المتماثلة في نطاق التردد البصري تجريبياً في عام 2005 بواسطة شالايف وآخرون (عند طول موجة الاتصالات λ = 1.5 ميكرومتر) [ 21 ] وبواسطة برويك وآخرون (عند λ = 2 ميكرومتر) في نفس الوقت تقريباً. [ 28 ]

لقد نجح فريق شالايف، بالتعاون مع فريق رايثيون ، في تطوير عدسة تركيز فائقة السطح ذات أبعاد دون طول الموجة مصنوعة بالكامل من مواد عازلة، تعمل في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة. [ 29 ] وتُستخدم هذه العدسة حاليًا في منتجات أنظمة الدفاع التابعة لشركة رايثيون.

نموذج الوسيط الفعال

يصف تقريب الوسط الفعال (الناقل) ألواح المواد التي تكون، عند تفاعلها مع إثارة خارجية ، متجانسة "فعليًا"، مع معلمات "فعالة" مقابلة تشمل ε و μ "الفعالتين" وتنطبق على اللوح ككل. قد يكون للشوائب أو الخلايا الفردية قيم مختلفة عن اللوح. [ 30 ] [ 31 ] ومع ذلك، توجد حالات لا ينطبق عليها تقريب الوسط الفعال [ 32 ] [ 33 ] ، ويجب الانتباه إلى مدى قابليته للتطبيق.

المغناطيسية المقترنة

تم تحقيق النفاذية المغناطيسية السالبة في الأصل في وسط ذي معامل انكسار يساري عند ترددات الميكروويف باستخدام مصفوفات من رنانات الحلقة المنقسمة. [ 34 ] في معظم المواد الطبيعية، يبدأ الاستجابة المقترنة مغناطيسيًا بالتناقص عند ترددات في نطاق الجيغاهرتز ، مما يعني عدم وجود مغناطيسية ملحوظة عند الترددات الضوئية. النفاذية الفعالة لهذه المواد تساوي واحدًا، μeff = 1. وبالتالي، فإن المكون المغناطيسي للمجال الكهرومغناطيسي المشع لا يكاد يكون له أي تأثير على المواد الطبيعية عند الترددات الضوئية. [ 35 ]

في المواد الفائقة، تعمل الخلية كذرة فائقة، وهي عبارة عن ثنائي قطب مغناطيسي أكبر حجمًا ، مماثل للذرة التي يبلغ حجمها بيكومترًا . بالنسبة للذرات الفائقة المصنوعة من الذهب ، يمكن تحقيق قيمة μ < 0 عند ترددات الاتصالات، ولكن ليس عند الترددات المرئية. وقد ظل الوصول إلى التردد المرئي أمرًا صعب المنال لأن تردد البلازما للمعادن هو الشرط المحدد النهائي. [ 7 ]

التصميم والتصنيع

الأطوال الموجية الضوئية أقصر بكثير من الموجات الميكروية، مما يجعل تصنيع المواد الفوقية الضوئية ذات الأبعاد دون الموجية أكثر صعوبة. يمكن تصنيع المواد الفوقية الميكروية من مواد لوحات الدوائر ، بينما يجب استخدام تقنيات الطباعة الحجرية لإنتاج المواد الموجبة.

استخدمت التجارب الناجحة ترتيبًا دوريًا لأسلاك قصيرة أو قطع معدنية بأشكال متنوعة. وفي دراسة أخرى، تم توصيل اللوح بأكمله كهربائيًا.

تشمل تقنيات التصنيع الطباعة الحجرية باستخدام حزمة الإلكترونات ، والتشكيل النانوي باستخدام حزمة أيونية مركزة ، والطباعة الحجرية التداخلية . [ 13 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]

في عام ٢٠١٤، تم عرض نموذج أولي لمادة فائقة غير حساسة للاستقطاب ، قادرة على امتصاص الطاقة عبر نطاق واسع ( فوق الأوكتاف ) من أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء. أظهرت المادة امتصاصية متوسطة مقاسة تزيد عن ٩٨٪، حافظت عليها ضمن مجال رؤية واسع ±٤٥ درجة لأطوال موجات الأشعة تحت الحمراء المتوسطة بين ١.٧٧ و ٤.٨١ ميكرومتر. يُستخدم هذا النموذج، من بين أمور أخرى، لإخفاء الأجسام عن أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء. وقد وفر البالاديوم نطاقًا تردديًا أوسع من الفضة أو الذهب. تم تعديل نمط مرشح أولي عشوائيًا باستخدام خوارزمية جينية ، حيث تم اختبار جميع الأنماط المرشحة واستبعاد الأفضل منها. تكررت هذه العملية عبر أجيال متعددة حتى أصبح التصميم فعالًا. [ ٣٩ ] [ ٤٠ ]

تتكون المادة الفائقة من أربع طبقات على ركيزة من السيليكون. الطبقة الأولى من البلاديوم، مغطاة بالبوليميد (البلاستيك) وفوقها شاشة من البلاديوم. تحتوي الشاشة على فتحات دقيقة للغاية تحجب الأطوال الموجية المختلفة. تغطي طبقة من البوليميد المادة الماصة بالكامل. يمكنها امتصاص 90% من الأشعة تحت الحمراء بزاوية تصل إلى 55 درجة بالنسبة للشاشة. لا تتطلب الطبقات محاذاة دقيقة. يحمي غطاء البوليميد الشاشة ويساعد على تقليل أي عدم تطابق في المعاوقة قد يحدث عند انتقال الموجة من الهواء إلى الجهاز. [ 40 ]

بحث

إرسال أحادي الاتجاه

في عام 2015، انضمت أجهزة قياس التداخل الضوئي المرئي إلى أجهزة قياس التداخل الضوئي بالموجات الدقيقة والأشعة تحت الحمراء في نشر الضوء في اتجاه واحد فقط. ( أما المرايا ، فتقلل من نفاذية الضوء في الاتجاه المعاكس، مما يتطلب مستويات إضاءة منخفضة خلف المرآة لكي تعمل.) [ 41 ]

تجمع هذه المادة بين بنيتين نانويتين بصريتين: كتلة متعددة الطبقات من صفائح متناوبة من الفضة والزجاج، وشبكات معدنية. تُعدّ بنية الفضة والزجاج مادةً فائقة "قطع زائد"، تتعامل مع الضوء بشكل مختلف تبعًا لاتجاه انتشار الموجات. يبلغ سمك كل طبقة عشرات النانومترات، أي أقل بكثير من  أطوال موجات الضوء المرئي التي تتراوح بين 400 و700 نانومتر، مما يجعل الكتلة معتمة للضوء المرئي، مع أن الضوء الداخل بزوايا معينة يمكنه الانتشار داخل المادة. [ 41 ]

أدى إضافة شبكات من الكروم بمسافات دون طول الموجة إلى انحناء موجات الضوء الأحمر أو الأخضر الواردة بدرجة كافية تسمح لها بالدخول والانتشار داخل الكتلة. وعلى الجانب المقابل من الكتلة، سمحت مجموعة أخرى من الشبكات بخروج الضوء بزاوية معاكسة لاتجاهه الأصلي. وكانت المسافة بين شبكات الخروج مختلفة عن المسافة بين شبكات الدخول، مما أدى إلى انحناء الضوء الساقط بحيث لا يتمكن الضوء الخارجي من دخول الكتلة من ذلك الجانب. وقد مرّ ضوء أكثر بنحو 30 مرة في الاتجاه الأمامي مقارنةً بالاتجاه العكسي. وقللت الكتل الفاصلة من الحاجة إلى محاذاة دقيقة للشبكتين بالنسبة لبعضهما البعض. [ 41 ]

تتمتع هذه الهياكل بإمكانيات واعدة في تطبيقات الاتصالات الضوئية، فعلى سبيل المثال، يمكن دمجها في رقائق حاسوب ضوئية تقوم بتقسيم أو دمج الإشارات المحمولة بواسطة الموجات الضوئية. وتشمل التطبيقات المحتملة الأخرى الاستشعار الحيوي باستخدام جسيمات نانوية لعكس الضوء بزوايا حادة كافية لاختراق المادة الزائدية والخروج من الجانب الآخر. [ 41 ]

عناصر الدائرة المجمعة

باستخدام مزيج من الجسيمات النانوية البلازمونية وغير البلازمونية ، يبدو أن الدوائر النانوية ذات العناصر المجمعة عند ترددات الأشعة تحت الحمراء والضوئية أصبحت ممكنة. لا تتوفر عناصر الدوائر المجمعة التقليدية بالطريقة المعتادة. [ 42 ]

أثبتت عناصر الدوائر المجمعة ذات الأبعاد دون الطول الموجي جدواها في نطاق الموجات الميكروية والترددات الراديوية . وقد أتاح مفهوم العناصر المجمعة تبسيط العناصر وتصميم الدوائر بشكل معياري. وتتوفر تقنيات تصنيع نانوية لتحقيق أشكال هندسية دون الطول الموجي. [ 42 ]

تصميم الخلية

تُوصِّل معادن مثل الذهب والفضة والألومنيوم والنحاس تيارات كهربائية عند ترددات الراديو والميكروويف. أما عند الترددات الضوئية، فتتغير خصائص بعض المعادن النبيلة. فبدلاً من التدفق التيار الطبيعي، تحدث رنينات بلازمونية عندما يصبح الجزء الحقيقي من السماحية الكهربائية المركبة سالبًا. ولذلك، فإن التدفق الرئيسي للتيار هو في الواقع كثافة تيار الإزاحة الكهربائية ∂D / ∂t، ويمكن تسميته "التيار الضوئي المتدفق". [ 42 ]

على نطاقات دون الطول الموجي، تصبح معاوقة الخلية معتمدة على شكلها وحجمها ومادتها وتردد الإضاءة الضوئية. كما أن اتجاه الجسيم بالنسبة للمجال الكهربائي الضوئي قد يُسهم في تحديد المعاوقة. تتميز مواد السيليكون العازلة التقليدية بأن مُركب السماحية الحقيقية (ε real > 0) يكون أكبر من الصفر عند الترددات الضوئية، مما يجعل الجسيم النانوي يعمل كمعاوقة سعوية ، أي مكثف نانوي. في المقابل، إذا كانت المادة معدنًا نبيلًا كالذهب أو الفضة، حيث تكون قيمة ε real أقل من الصفر، فإنها تكتسب خصائص حثية ، فتصبح محثًا نانويًا. ويُعبَّر عن فقد المادة بمقاومة نانوية. [ 42 ] [ 43 ]

قابلية التعديل

تُعدّ تقنية الضبط الكهروضوئي الطريقة الأكثر شيوعًا لتحقيق معامل انكسار قابل للضبط. في هذه التقنية، يتناسب تغير معامل الانكسار طرديًا مع شدة المجال الكهربائي المُطبّق، أو مع مربع قيمة المجال الكهربائي. ويُعرف هذان التأثيران بتأثير بوكلز وتأثير كير ، على التوالي.

يتمثل البديل في استخدام مادة بصرية غير خطية والاعتماد على شدة المجال البصري لتعديل معامل الانكسار أو المعاملات المغناطيسية. [ 44 ]

الطبقات

يُنتج تكديس الطبقات مواد ذات معامل انكسار سالب عند الترددات الضوئية. مع ذلك، فإنّ التكوين السطحي (غير مستوٍ، ذو بنية صلبة) للرنان الحلقي المنقسم (SRR) يمنع عادةً عملية التكديس. على الرغم من إمكانية إنشاء بنية SRR أحادية الطبقة على سطح عازل ، إلا أن تكديس هذه البنى الصلبة يُعدّ صعبًا نسبيًا نظرًا لمتطلبات دقة المحاذاة. [ 5 ] نُشرت تقنية تكديس للرنانات الحلقية المنقسمة في عام 2007، تستخدم فواصل عازلة لتطبيق إجراء تسوية لتسطيح طبقة الرنان الحلقي المنقسم. [ 45 ] يبدو أنه يُمكن تصنيع عدد غير محدود من الطبقات بهذه الطريقة، بما في ذلك أي عدد مُختار من الخلايا الوحدوية وترتيبات مكانية مُختلفة للطبقات الفردية. [ 5 ] [ 45 ] [ 46 ]

مضاعفة التردد

في عام 2014، أعلن باحثون عن مرآة غير خطية مضاعفة التردد بسماكة 400 نانومتر، قابلة للضبط للعمل بترددات تتراوح بين الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة وحتى التيراهيرتز. تعمل هذه المادة بضوء ذي شدة أقل بكثير من الطرق التقليدية. عند شدة إضاءة معينة وسماكة هيكل محددة، أنتجت المادة الفائقة خرجًا بشدة أعلى بحوالي مليون مرة. لا تتطلب هذه المرايا مطابقة سرعات طور الموجات الداخلة والخارجة. [ 47 ]

يُمكن لهذا الجهاز إنتاج استجابة غير خطية هائلة للعديد من العمليات البصرية غير الخطية ، مثل توليد التوافقي الثاني، وتوليد ترددات الجمع والطرح، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من عمليات المزج رباعي الموجات. وقد قام الجهاز التجريبي بتحويل الضوء ذي الطول الموجي من 8000 إلى 4000 نانومتر. [ 47 ]

يتكون الجهاز من طبقات رقيقة متراصة من الإنديوم والغاليوم والزرنيخ أو الألومنيوم والإنديوم والزرنيخ. تم تغطية 100 طبقة من هذه الطبقات، يتراوح سمك كل منها بين نانومتر واحد واثني عشر نانومترًا، من الأعلى بنمط من الهياكل النانوية الذهبية غير المتماثلة والمتقاطعة التي تشكل آبارًا كمومية متصلة ، وطبقة من الذهب في الأسفل. [ 47 ]

تشمل التطبيقات المحتملة الاستشعار عن بعد والتطبيقات الطبية التي تتطلب أنظمة ليزر مدمجة. [ 47 ]

آخر

ترتبط موجات دياكونوف السطحية [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] (DSW) بالانكسار المزدوج المرتبط بالبلورات الضوئية، وتغاير الخواص في المواد الفائقة. [ 55 ] وقد وُصفت مواد فائقة ضوئية أخرى في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة والضوء المرئي في دراسات أخرى. [ 12 ] [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ سريكانث، ك. ف.؛ زينغ، شوين؛ شانغ، جينغتشي؛ يونغ، كين-تاي؛ يو، تينغ (2012). "إثارة الموجات الكهرومغناطيسية السطحية في محزز براغ قائم على الجرافين" . التقارير العلمية . 2 : 737. Bibcode : 2012NatSR...2..737S . doi : 10.1038/srep00737 . PMC 3471096. PMID 23071901 .  
  2. ↑ غيرا، جون م. (26-06-1995). "التصوير فائق الدقة من خلال الإضاءة بموجات متلاشية ناتجة عن حيود الأشعة السينية" . رسائل الفيزياء التطبيقية . 66 (26): 3555-3557 . رمز Bibcode : 1995ApPhL..66.3555G . doi : 10.1063/1.113814 . ISSN 0003-6951 . 
  3. 1 2 3 باشوتا، د. روديجر (14 أغسطس 2009). "المواد الفوقية الضوئية" . موسوعة فيزياء وتكنولوجيا الليزر . المجلد الأول والثاني. وايلي. ص 1.  
  4. 1 2 3 كابولينو، فيليبو (أكتوبر 2009). تطبيقات المواد الفائقة . تايلور وفرانسيس . الصفحات 29-1 ، 25-14 ، 22-1 . ISBN  978-1-4200-5423-1.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 أوزباي، إكمل (1 نوفمبر 2008). "العالم السحري للمواد الفوقية الضوئية" (ملف PDF) . أخبار البصريات والفوتونيات . 19 (11): 22-27 . doi : 10.1364/OPN.19.11.000022 . hdl : 11693/23249 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 19 يوليو 2011.
  6. 1 2 بيندري ، جون (2006). "الفوتونيات: المواد الفائقة في ضوء الشمس" (ملف PDF) . مجلة نيتشر ماتيريالز . 5 (8): 599-600 . رمز Bibcode : 2006NatMa...5..599P . doi : 10.1038/nmat1697 . PMID 16880801. S2CID 39003335. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 7 أكتوبر 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أكتوبر 2009 .  
  7. 1 2 ليندن، ستيفان؛ إنكريش، كريستيان؛ دولنج، جونار؛ كلاين، ماتياس دبليو؛ تشو، جيانغفنغ؛ كوشني، توماس. سوكوليس، كوستاس م.؛ برجر سفين. شميدت، فرانك. فيجنر، مارتن (2006). “المواد الفوقية الضوئية: المغناطيسية عند الترددات الضوئية” (PDF) . مجلة IEEE لموضوعات مختارة في الإلكترونيات الكمومية . 12 (6): 1097. بيب كود : 2006IJSTQ..12.1097L . دوى : 10.1109/JSTQE.2006.880600 . S2CID 32319427 . 
  8. ↑ الهياكل النانوية الضوئية المستجيبة: مواد بصرية نانوية ذكية، المحرر: يادونغ ين ، الجمعية الملكية للكيمياء، كامبريدج، 2013، https://pubs.rsc.org/en/content/ebook/978-1-84973-653-4
  9. ↑ عوض، إيهاب (أكتوبر 2021). "ليزر نانوي جديد ذو دليل موجي مُكسب مصنوع من مادة فائقة". مجلة البصريات وتكنولوجيا الليزر . 142 107202. رمز Bibcode : 2021OptLT.14207202A . doi : 10.1016/j.optlastec.2021.107202 .
  10. ↑ شالاييف، فلاديمير م. (23-11-2009). "المواد الفائقة: نموذج جديد للفيزياء والهندسة" . أساسيات وتطبيقات المواد الفائقة البصرية . سبرينغر. ISBN 978-1-4419-1150-6تمت أرشفة هذا النص من المصدر الأصلي في 21 أغسطس 2009.
  11. ↑ سميث، ديفيد ؛ بيندري، جون ب.؛ ويلتشير، إم سي كيه (2004-08-06). "المواد الفائقة ومعامل الانكسار السالب" ( ملف PDF) . مجلة ساينس . 305 (5685): 788-792 (791). رمز Bibcode : 2004Sci...305..788S . doi : 10.1126/science.1096796 . PMID 15297655. S2CID 16664396. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 13 يونيو 2010.  
  12. شالايف ، فلاديمير م . (يناير 2007). "المواد الفوقية ذات معامل الانكسار السالب البصري" (ملف PDF) . مجلة Nature Photonics . 1 (1): 41. Bibcode : 2007NaPho...1...41S . doi : 10.1038/nphoton.2006.49 . S2CID 170678 . 
  13. 1 2 3 4 كابولينو، فيليبو (أكتوبر 2009). "تصنيع وخصائص بصرية للمواد الفوقية الضوئية" . تطبيقات المواد الفوقية . تايلور وفرانسيس. ص 29-1 . ISBN  978-1-4200-5423-1.
  14. ↑ بيندري، جون ب .؛ سميث، ديفيد ر. (يونيو 2004). "انعكاس الضوء: الانكسار السالب" (ملف PDF) . فيزياء اليوم . 57 (6): 37-44 . رمز Bibcode : 2004PhT....57f..37P . doi : 10.1063/1.1784272 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 9 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 مايو 2019 .نسخة بديلة هنا
  15. ↑ فيسيلاغو، فيكتور ج. (أبريل 1968). "الديناميكا الكهربائية للمواد ذات القيم السالبة المتزامنة لـ ε و μ" . الفيزياء السوفيتية أوسبيخي . 10 (4): 509-514 . doi : 10.1070/PU1968v010n04ABEH003699 . مؤرشف من الأصل في 12 يناير 2016. مقال يستشهد بهذا المقال (4118 استشهادًا).
  16. ↑ إنجيتا، نادر و ؛ ريتشارد دبليو. زيولكوفسكي (أبريل 2005). "مستقبل واعد للمواد الفوقية ذات الشحنة السالبة المزدوجة" . معاملات IEEE في نظرية وتقنيات الميكروويف . 53 (4): 1535. Bibcode : 2005ITMTT..53.1535E . doi : 10.1109/TMTT.2005.845188 . S2CID 15293380 . 
  17. ↑ غيرا، جون م. (26-06-1995). "التصوير فائق الدقة من خلال الإضاءة بموجات متلاشية ناتجة عن حيود الأشعة السينية" . رسائل الفيزياء التطبيقية . 66 (26): 3555-3557 . رمز Bibcode : 1995ApPhL..66.3555G . doi : 10.1063/1.113814 . ISSN 0003-6951 . 
  18. ↑ غيرا، جون؛ فيزينوف، ديمتري؛ سوليفان، بول؛ هايمبرغر، والتر؛ ثولين، لوكاس (30 مارس 2002). "التسجيل البصري في المجال القريب بدون رؤوس منخفضة الارتفاع: وسائط بصرية متكاملة في المجال القريب (INFO)" . المجلة اليابانية للفيزياء التطبيقية . 41 (الجزء 1، العدد 3ب): 1866-1875 . Bibcode : 2002JaJAP..41.1866G . doi : 10.1143/JJAP.41.1866 . ISSN 0021-4922 . S2CID 119544019 .  
  19. ↑ "تقنية كيميتا" . kymetacorp.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 يناير 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 أبريل 2015 .
  20. ↑ الهياكل النانوية الضوئية المستجيبة، المحرر: يادونغ يين، الجمعية الملكية للكيمياء، كامبريدج 2013، https://pubs.rsc.org/en/content/ebook/978-1-84973-776-0
  21. 1 2 3 ف.م. شاليف، دبليو كاي، المملكة المتحدة شيتيار، إتش.-ك. Yuan، AK Sarychev، VP Drachev، and AV Kildishev، المؤشر السلبي للانكسار في المواد البصرية الضوئية ، رسائل البصريات، v. 30، ص 3356-3358 (2005)؛ arxiv.org/abs/physics/0504091 (13 أبريل 2005)
  22. 1 2 3 بيندري، ج.، " مواد كهرومغناطيسية جديدة تؤكد على السلبية ، مؤرشف في 17-07-2011 في آلة Wayback " عالم الفيزياء، 1-5، 2001
  23. 1 2 "تأكيد سلبي" . بوابة الفيزياء في مجلة نيتشر . مجموعة نيتشر للنشر. 2003. ص 1. 
  24. ^ دبليو كاي، المملكة المتحدة شيتيار، H.-K. Yuan, VC de Silva, AV Kildishev, VP Drachev, and VM Shalaev، Metamagnetics with Rainbowcolors , Optics Express, v. 15, pp. 3333–3341 (2007); دوى: 10.1364/oe.15.003333
  25. ↑ سميث، ديفيد ر.؛ كرول، نورمان (2000-10-02). "معامل الانكسار السالب في المواد ذات معامل الانكسار السالب" (ملف PDF) . مجلة Physical Review Letters . 85 (14): 2933–2936 . Bibcode : 2000PhRvL..85.2933S . doi : 10.1103/PhysRevLett.85.2933 . PMID 11005971. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 19 يوليو 2011. 
  26. ↑ سريفاستافا، ر.؛ وآخرون (2008). "الانكسار السالب بواسطة البلورة الضوئية" (ملف PDF) . التقدم في بحوث الكهرومغناطيسية ب . 2 : 15-26 . doi : 10.2528/PIERB08042302 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 19 يوليو 2010. 
  27. ↑ بولتاسيفا، ألكسندرا ؛ فلاديمير م. شالاييف (18 مارس 2008). "تصنيع المواد الفوقية البصرية ذات معامل الانكسار السالب: التطورات الحديثة والتوقعات المستقبلية" (ملف PDF) . المواد الفوقية . 2 (1): 1-17 . Bibcode : 2008MetaM...2....1B . doi : 10.1016/j.metmat.2008.03.004 .
  28. ↑ تشانغ، شوانغ؛ فان، وينجون؛ بانويو، إن سي؛ مالوي، كيه جيه؛ أوسغود، آر إم ؛ برويك، إس آر جيه (2005). "عرض تجريبي للمواد الفوقية ذات معامل الانكسار السالب في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة" (ملف PDF) . مجلة Physical Review Letters، المجلد 95 ، العدد 13، الصفحة 137404. arXiv : physics/0504208 . Bibcode : 2005PhRvL..95m7404Z . doi : 10.1103/PhysRevLett.95.137404 . PMID: 16197179. S2CID : 15246675 .  
  29. ↑ PR West, JL Stewart, AV Kildishev, VM Shalaev, VM Shkunov, F. Strohkendl, YA Zakharenkov, RK Dodds, R. Byren, All-dielectric sub-wavelength metasurface focus lens , Optics Express 22, 26212-26221 (2014)
  30. ↑ شادريفوف، إيليا ف.؛ كوزيريف، أ.ب.؛ فان دير ويد، د.و.؛ كيفشار، ي.س. (24-11-2008). " المواد الفوقية المغناطيسية غير الخطية" (ملف PDF) . مجلة أوبتكس إكسبرس . 16 (25): 20266-20271 . رمز Bibcode : 2008OExpr..1620266S . CiteSeerX 10.1.1.221.5805 . doi : 10.1364/OE.16.020266 . hdl : 10440/410 . PMID 19065165 .  
  31. ↑ كالوز، كريستوف؛ إيتو، تاتسو (نوفمبر 2005). المواد الفائقة الكهرومغناطيسية: نظرية خط النقل وتطبيقات الموجات الدقيقة . وايلي، جون وأولاده، المحدودة. ص 11. ISBN  978-0-471-66985-2.
  32. ↑ جوكوفسكي، إس. في.؛ أندريوسكي، أ.؛ تاكاياما، أ.؛ شكوندين، إ.؛ مالوريانو، ر.؛ جنسن، ف.؛ لافرينينكو، أ. ف. (2015). "إثبات تجريبي لانهيار تقريب الوسط الفعال في طبقات متعددة عازلة بالكامل ذات أبعاد دون الطول الموجي". رسائل المراجعة الفيزيائية . 115 (17) 177402. arXiv : 1506.08078 . Bibcode : 2015PhRvL.115q7402Z . doi : 10.1103/PhysRevLett.115.177402 . PMID 26551143. S2CID 4018894 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  33. ^ سوخام، ج. تاكاياما، أو.، محمودي، م.؛ سيتشيف، س.، بوجدانوف، أ؛ حسن توسلي، س.، لافرينينكو، أ.ف. مالوريانو ر. (2019). "التحقيق في قابلية تطبيق الوسائط الفعالة للهياكل متعددة الطبقات فائقة الدقة" (PDF) . مقياس النانو . 11 (26): 12582-12588 . دوى : 10.1039 / C9NR02471A . بميد 31231735 . S2CID 195326315 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  34. ↑ شيلبي، ر. أ.؛ سميث، د. ر.؛ شولتز، س. (2001). "التحقق التجريبي من معامل انكسار سالب". مجلة ساينس . 292 (5514): 77-79 . Bibcode : 2001Sci...292...77S . CiteSeerX 10.1.1.119.1617 . doi : 10.1126/science.1058847 . PMID 11292865. S2CID 9321456 .   
  35. ↑ غريغورينكو أ.ن. وآخرون (17 نوفمبر 2005). "وسائط مصنّعة بتقنية النانو ذات نفاذية سالبة عند الترددات المرئية" . مجلة نيتشر (مخطوطة قيد النشر). 438 (7066): 335-338 . arXiv : physics/0504178 . Bibcode : 2005Natur.438..335G . doi : 10.1038/nature04242 . PMID: 16292306. S2CID : 6379234 .   
  36. ↑ أورلوف، ج.؛ أوتلاوت، م.؛ سوانسون، ل. (2003). حزم الأيونات المركزة عالية الدقة: تقنية FIB وتطبيقاتها . دار نشر سبرينغر. ISBN 978-0-306-47350-0.
  37. ↑ لوسيل أ. جيانوزي، جامعة ولاية كارولينا الشمالية (18 مايو 2006). مقدمة في حزم الأيونات المركزة: الأجهزة، النظرية، التقنيات، والتطبيق . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ISBN 978-0-387-23313-0.
  38. ^ كوخز، ج. جرون، ك. راف، م.؛ فيرنهاردت، ر. ويك، م (1999). إنشاء الأجهزة الإلكترونية النانوية عن طريق زرع شعاع الأيونات المركز .
  39. ↑ جيريمي أ. بوسارد وآخرون (2014). "ممتصات المواد الفوقية البصرية شبه المثالية ذات نطاق ترددي فوق الأوكتاف". ACS Nano . 8 (2): 1517-1524 . doi : 10.1021/nn4057148 . PMID 24472069. S2CID 40297802 .   
  40. 1 2 "خوارزمية جينية تُستخدم لتصميم مادة فائقة النطاق العريض" . KurzweilAI. 7 مايو 2014.
  41. 1 2 3 4 "مادة جديدة من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا تمنح الضوء تذكرة ذهاب فقط" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا. 2014-07-01.
  42. 1 2 3 4 إنجيتا، نادر (21-09-2007). "دوائر ضوئية على المستوى النانوي: دوائر نانوية بصرية مستوحاة من المواد الفائقة" ( ملف PDF) . مجلة ساينس . 317 (5845): 1698-1702 . رمز Bibcode : 2007Sci...317.1698E . doi : 10.1126/science.1133268 . PMID 17885123. S2CID 1572047 .  
  43. ↑ إنجيتا، نادر ؛ أليساندرو سالاندرينو؛ أندريا ألو (26 أغسطس/آب 2005). "عناصر الدوائر عند الترددات الضوئية: المحاثات النانوية، والمكثفات النانوية، والمقاومات النانوية" . مجلة Physical Review Letters . 95 (9): 095504 (4 صفحات). arXiv : cond-mat/0411463 . Bibcode : 2005PhRvL..95i5504E . doi : 10.1103/PhysRevLett.95.095504 . PMID: 16197226. S2CID : 9778099 .  
  44. ↑ وانغ، شياندي؛ وآخرون . (2007-10-04). "مواد فائقة بصرية قابلة للضبط ذات معامل انكسار سالب باستخدام بلورات سائلة متباينة الخواص" (ملف PDF) . رسائل الفيزياء التطبيقية . 91 (14): 143122. Bibcode : 2007ApPhL..91n3122W . doi : 10.1063/1.2795345 . 
  45. 1 2 ليو، نا؛ غو، هونغكانغ؛ فو، ليوي؛ كايزر، ستيفان؛ شفايتزر، هاينز؛ جيسن، هارالد (2007-12-02). " مواد ضوئية ثلاثية الأبعاد عند الترددات البصرية" (ملف PDF) . مجلة نيتشر ماتيريالز . 7 (1): 31-37 . Bibcode : 2008NatMa...7...31L . doi : 10.1038/nmat2072 . PMID 18059275. S2CID 42254771 .  
  46. ↑ فالنتاين، جيسون؛ وآخرون . (11 أغسطس/آب 2008). "مادة بصرية ثلاثية الأبعاد ذات معامل انكسار سالب" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 455 (7211): 376-379 . رمز Bibcode : 2008Natur.455..376V . doi : 10.1038/nature07247 . PMID : 18690249. S2CID: 4314138. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 13 أغسطس/آب 2009. تاريخ الاسترجاع: 9 نوفمبر /تشرين الثاني 2009 .   
  47. 1 2 3 4 "المادة الفوقية غير الخطية الجديدة أفضل بمليون مرة من الخيارات التقليدية" . مجلة البحث والتطوير. 2014-07-02.
  48. ↑ دياكونوف، م. إ. (أبريل 1988). "نوع جديد من الموجات الكهرومغناطيسية المنتشرة عند سطح فاصل". الفيزياء السوفيتية JETP . 67 (4): 714. Bibcode : 1988JETP...67..714D .
  49. ^ تاكاياما، أو. كراسوفان، LC، يوهانسن، SK؛ ميهالاتشي، د.، أرتيجاس، د.؛ تورنر، ل. (2008). “موجات دياكونوف السطحية: مراجعة”. الكهرومغناطيسية . 28 (3): 126-145 . دوى : 10.1080/02726340801921403 . S2CID 121726611 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  50. ↑ تاكاياما، أو.؛ ​​كراسوفان، إل سي؛ أرتيغاس، دي.؛ تورنر، إل. (2009). "ملاحظة موجات دياكونوف السطحية". رسائل المراجعة الفيزيائية . 102 (4) 043903. رمز Bibcode : 2009PhRvL.102d3903T . doi : 10.1103/PhysRevLett.102.043903 . hdl : 2117/105762 . PMID 19257419. S2CID 14540394 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  51. ↑ تاكاياما، أو.؛ ​​أرتيغاس، د.؛ تورنر، ل. (2014). "توجيه الضوء الاتجاهي بدون فقد في الصفائح النانوية العازلة باستخدام موجات دياكونوف السطحية". مجلة نيتشر لتقنية النانو . 9 (6): 419-424 . Bibcode : 2014NatNa...9..419T . doi : 10.1038/nnano.2014.90 . hdl : 2117/23400 . PMID: 24859812 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  52. ↑ تاكاياما، أ.؛ بوغدانوف، أ.أ.؛ لافرينينكو، أ.ف. (2017). "موجات سطحية ضوئية على أسطح المواد الفائقة". مجلة الفيزياء: المادة المكثفة . 29 (46): 463001. رمز Bibcode : 2017JPCM...29T3001T . doi : 10.1088/1361-648X/aa8bdd . PMID 29053474 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  53. ^ تاكاياما، O.، Shkondin، E.، Bogdanov A.، Panah، ME، Golenitskii، K.، Dmitriev، P.، Repän، T.، Malureanu، R.، Belov، P.، Jensen، F.، and Lavrinenko، A. (2017). “موجات سطحية بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة على منصة نانوية ذات نسبة عرض عالية” (PDF) . ACS الضوئيات . 4 (11): 2899–2907 . دوى : 10.1021/acsphotonics.7b00924 . S2CID 126006666 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  54. ^ تاكاياما، O.، دميترييف، P.، Shkondin، E.، يرماكوف، O.، Panah، M.، Golenitskii، K.، Jensen، F.، Bogdanov A.، and Lavrinenko، A. (2018). "المراقبة التجريبية لبلازمونات دياكونوف في منتصف الأشعة تحت الحمراء" (PDF) . أشباه الموصلات . 52 (4): 442– 6. بيب كود : 2018Semic..52..442T . دوى : 10.1134/S1063782618040279 . S2CID 255238679 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  55. ↑ أرتيغاس، ديفيد؛ وتورنر، لويس (2005-01-03). "موجات دياكونوف السطحية في المواد الفوقية الضوئية" (ملف PDF) . مجلة Physical Review Letters ، 94 (1) 013901. Bibcode : 2005PhRvL..94a3901A . doi : 10.1103/PhysRevLett.94.013901 . hdl : 2117/99885 . PMID 15698082. مؤرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 2022-01-24 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2009-10-15 . 
  56. ↑ تشانغ، شوانغ؛ وآخرون . (23-09-2005). "عرض تجريبي للمواد الفوقية ذات معامل الانكسار السالب في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة" (ملف PDF) . مجلة Physical Review Letters ، 95 (13)، 137404. arXiv : physics/0504208 . Bibcode : 2005PhRvL..95m7404Z . doi : 10.1103/PhysRevLett.95.137404 . PMID: 16197179. S2CID: 15246675. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 26 يوليو 2008.   
  57. ↑ دولينغ، ج.؛ ويغنر، م.؛ سوكوليس، س.م.؛ ليندن، س. (13 ديسمبر 2006). "مادة فائقة ذات معامل انكسار سالب عند طول موجي 780 نانومتر". رسائل البصريات . 32 (1): 53-55 . arXiv : physics/0607135 . Bibcode : 2007OptL...32...53D . doi : 10.1364/OL.32.000053 . PMID 17167581. S2CID 26775488 .  
  58. ↑ شيتيار، المملكة المتحدة؛ كيلديشيف، أ.ف.؛ يوان، هـ.ك.؛ كاي، و.؛ شياو، س.؛ دراتشيف، ف.ب.؛ شالاييف، ف.م. (5 يونيو 2007). "مادة فائقة ذات معامل انكسار سالب ثنائي النطاق: معامل انكسار سالب مزدوج عند 813 نانومتر ومعامل انكسار سالب أحادي عند 772 نانومتر" . رسائل البصريات . 32 (12): 1671-1673 . arXiv : physics/0612247 . Bibcode : 2007OptL...32.1671C . doi : 10.1364/OL.32.001671 . PMID: 17572742. S2CID : 10189281 .  
  59. ↑ كالوز، كريستوف؛ غوبتا، شولاب (28-03-2008). "هياكل وأجهزة المواد الفائقة المُهندسة طوريًا" . ندوة التقدم في أبحاث الكهرومغناطيسية (الجلسة 2A3 المواد الفائقة عند الترددات البصرية): 10. مؤرشف من الأصل في 05-07-2010.

مراجع عامة