Японцы поймали микроволны в ловушку
Японские ученые Тошихиро Наканиши (Toshihiro Nakanishi), Такехиро Отани (Takehiro Otani), Ясухиро Тамаяма (Yasuhiro Tamayama) и Масао Китано (Masao Kitano) из университета в Киото (Kyoto University, Japan) предложили метод для динамического контроля свойств метаматериала, который имитирует эффект электромагнитно-индуцированной прозрачности (ЭИП). Для этого используются варакторные диоды, с помощью которых ученые манипулируют структурной симметрией метаматериала. Японцы в своей работе, размещенной 10 апреля 2013 года в архиве Корнелльского университета (Cornell University, USA), утверждают, что в итоге они научились захватывать, накапливать и высвобождать электромагнитные волны внутри метаматериала.
Под руководством Наканиши команда ученых создала метаматериал (искусственный композиционный материал, который состоит из периодически повторяющихся структурных единиц и, как правило, обладает уникальными свойствами), каждая отдельная часть которого снабжена двумя переменными конденсаторами (варакторами). Один конденсатор отвечает за поглощение и излучение электромагнитных волн на определенной частоте, а другой - для их удерживания внутри. Если конденсаторы настроены на одну частоту, соответствующие волны захватываются и попадают в ловушку. Если один конденсатор настроить на одну волну, а другой - на другую, то есть изменить показатели их емкости, то захваченные ранее электромагнитные волны высвобождаются. Чтобы проверить и подтвердить теорию, японцы создали небольшое устройство, которое реализует описанное на примере микроволн. Впервые в истории был продемонстрирован захват и высвобождение электромагнитных волн с помощью искусственно созданного материала. Кроме того, в ходе эксперимента выяснилось, что «освобожденные» волны не растеряли свои изначальные фазовые свойства.
В настоящий момент, разработка японцев может быть использована только с микроволнами. Тем не менее, это уже позволяет использовать ее в области радиолокационных и телекоммуникационных технологий. Кроме того, в своей работе Накамиши с соратниками сделали краткое отступление, где говорится о том, как то же самое осуществить с частотами видимого диапазона. Для этого они предлагают заменить варакторные диоды другими нелинейными элементами, например, нелинейными оптическими кристаллическими подложками, показатель преломления которых может быть изменен с помощью вспомогательного источника света.