Как сделать производство метаматериалов технологичным

Для контроля оптических свойств метаматериалов применяются сложные структуры, такие как трёхмерные кольца и спирали различной формы, которые по мере доводки устройств на метаматериалах (включая такие перспективные, как суперлинзы и «плащи-невидимки») будет весьма трудно производить серийно.

Образец метаматериала, созданного при помощи электронной литографии и ионного травления (здесь и ниже фото Penn State).

«Мы должны создать наноструктуры, которые могут производиться массово», — заявляет Тереза Майер из Нанопроизводственной лаборатории Университета штата Пенсильвания (США). И технологичность их производства, подчёркивает исследователь, должна закладываться уже на стадии проектирования того или иного метаматериала. Иначе никакая дальнейшая оптимизация не поможет.

Именно над этим она сейчас и работает вместе с коллегами. Достигнутые результаты во многом интересны уже сегодня. Так, оказалось, что если ячейкам сетеобразных структур метаматериалов нанести наноканавки повторяющейся формы в районе углов этих ячеек, то можно регулировать степень рассеивания ими света в более широком диапазоне, чем это доступно с обычными современными метаматериалами.

Он же в масштабе 3 000 нм (вверху) и 1 000 нм (внизу). В углах хорошо видны канавки.

Как совместить требования технологичности и необходимость нанесения таких наноцарапин? По словам исследователей, им уже удаётся наносить их в нужном порядке при помощи электронной литографии и ионного травления — вполне отработанных микроэлектронных техпроцессов.

Разработчики новых технологий отмечают, что до полной оптимизации производства такого рода пока далеко, однако даже достигнутые методы «помогают ускорить процесс создания наноструктур для метаматериалов на порядок».

Подготовлено по материалам Университета штата Пенсильвания.