Ультратонкие плёнки поглощают гораздо больше света, чем считалось ранее

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Группа исследователей под руководством Цзе Луо из Сучжоуского университета экспериментально подтвердила, что проводящие ультратонкие плёнки при скользящем падении света поглощают значительно больше энергии, чем допускала классическая теория. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.

До этой работы в физике существовало устоявшееся представление о том, что предельное поглощение света ультратонкой проводящей плёнкой, находящейся в свободном пространстве, не превышает 50%. Ограничение выводилось из симметрии электрических полей по обе стороны плёнки: при нормальном падении поля над и под однородной плёнкой равны, что фиксирует соотношение между отражённой и прошедшей энергией.

Луо и его коллеги пересмотрели задачу, применив уравнения Максвелла для случая скользящего падения — когда свет направлен почти параллельно поверхности плёнки. Расчёты показали, что при таком угле строгая связь между коэффициентами отражения и пропускания нарушается. Теоретический максимум поглощения составил 2√2−2, то есть приблизительно 82,8%, при минимальном отражении в 17,2%.

Автор: starline Источник: ru.freepik.com

Для экспериментальной проверки исследователи использовали кремниевые пластины толщиной около 75 микрон с различной проводимостью и направляли на них терагерцовое излучение с длиной волны порядка 300 микрон. Измерения подтвердили приближение к теоретическому пределу при углах падения до 80 градусов относительно нормали. При больших углах точные измерения оказались затруднены из-за сложности выравнивания луча и плёнки.

Аналогичные результаты были получены для микроволнового излучения на частоте 10 ГГц и инфракрасного диапазона. Эффект зафиксирован также для плёнок из благородных металлов — серебра и золота — и двумерных материалов класса MXенов. По данным авторов, полученные результаты применимы к разработке терагерцовых модуляторов и широкоугольных фотодетекторов.

Источник: Phys.org

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Обзор игровой мышки VXE Dragonfly X3 Pro

VXE Dragonfly X3 Pro — беспроводная игровая мышь, в которой производитель сделал акцент на небольшом весе, точности позиционирования и гибкости настроек. Модель получила симметричный...

Почему формат DAT не стал массовым, хотя звучал идеально

В 1987 году Sony представила компактный цифровой формат записи звука на магнитную ленту Digital Audio Tape. Кассета размером примерно вдвое меньше обычной компакт-кассеты (около 73 x 54 x 10,5 мм)...

Мультиметр для автодиагностики FNIRSI TMP-610S: обзор осциллографа, цифрового генератора и тестера сигналов в одном корпусе

В одном корпусе осциллограф, цифровой генератор и тестер сигналов — такое устройство позволяет не только видеть статические значения амплитуды, но и анализировать форму сигналов,...

Обзор и тест мини-ПК Ninkear L20: Core Ultra 5 226V, Intel Arc 130V и локальный ИИ

Когда-то компактный компьютер приходилось выбирать по принципу «лишь бы хватило мощности для браузера и документов». Сейчас ситуация изменилась. В корпусе объёмом меньше литра уже можно...

Эта птица глотает кости целиком: как бородач умудряется их переваривать

Когда от погибшего животного остаются почти одни кости, для большинства падальщиков еда уже закончилась. Но бородач всё ещё может здесь пообедать. Эта крупная горная птица подбирает кости и глотает...

Зачем NASA отправило на орбиту серебристый шар размером с дом

В начале 1960-х спутниковая связь ещё была экспериментом. Инженерам предстояло выяснить, можно ли передавать через космос обычный телефонный разговор и какое оборудование для этого...