Международная группа исследователей впервые подробно изучила оптические свойства кристалла оксихлорида молибдена (MoOCl₂), который может стать основой для сверхтонких очков дополненной реальности и «умных» контактных линз. Результаты работы опубликованы в журнале Nano Letters.
Создание практически незаметных носимых устройств требует отказа от традиционных линз и других громоздких оптических компонентов. Вместо этого ученые ищут материалы, способные управлять светом на уровне отдельных атомов.
Исследователи из компании XPANCEO совместно с коллегами из Национального университета Сингапура и Чешского химико-технологического университета обнаружили, что кристалл MoOCl₂ обладает необычным набором свойств, позволяющих радикально уменьшить размеры оптических устройств.
Ученые называют этот материал своеобразным «оптическим хамелеоном». В зависимости от ориентации кристалл может вести себя либо как металл, отражая свет, либо как стекло, свободно его пропуская. Такое поведение связано с чрезвычайно высокой оптической анизотропией — зависимостью свойств материала от направления распространения света.
Измерения показали, что материал обладает рекордной для природных веществ способностью изменять направление световых волн. Кроме того, исследователи обнаружили редкий эффект, при котором в определенной области зеленого спектра свет внутри кристалла существенно замедляется, а электромагнитное поле усиливается. Это позволяет значительно повысить эффективность взаимодействия света с веществом.
По словам авторов работы, такая особенность особенно важна для фотонных микросхем нового поколения. Усиленное взаимодействие света и материала может ускорить обработку данных и одновременно снизить энергопотребление устройств.
MoOCl₂ может найти применение в сверхтонких поляризаторах, нанофотонных устройствах, миниатюрных световодах и фотонных процессорах. В перспективе такие технологии способны привести к появлению контактных линз с дополненной реальностью и других компактных оптических систем, которые будут в тысячи раз тоньше человеческого волоса.
Ранее российские ученые разгадали тайну загадочной аномалии в жидких металлах.
