פריצת דרך מאירה חומרי על

סכמה של חומר על אקטיבי
תמונה: טל גלפסקי

חוקרים מניו-יורק סיטי קולג' (City College of New York) הצליחו להדגים קרינת אור מוגברת מנאנו-קריסטלים ממוקמים בתוך חומר-על (metamaterial). חומרי על הם מבנים מלאכותיים שמנצלים דגמים שיטתיים של אלמנטים טבעיים (כל דגם כזה נקרא מטה-אטום) על מנת להשיג תכונות שלא קיימות בטבע.

פריצת הדרך על ידי הקבוצה של הפיזקאי וינוד מנון (Vinod Menon) יכולה להוביל למגוון אפליקציות הכוללות לדים (LEDs) סופר מהירים, נאנו-לייזרים מיניאטורים, ומקור אור יעיל לפוטונים בודדים.

"הרעיון מאחורי חומרי-על בהקשר של אופטיקה הוא שניתן לתכנת את השדה האלקטרומגנטי בתוך החומר על מנת לשלוט בהתנהגות של האור הנפלט מהחומר." מסביר פרופסור מנון, מומחה לפוטוניקה שחוקר אינטרקציה של אור וחומר.

הגברה של שדות אלקטרומגנטיים במערכות דומות הודגמה בעבר על ידי קבוצות אחרות, כולל הקבוצה של פרופ' מנון אבל הדגמה של יישום פרקטי נותרה בעייתית מאחר שחילוץ אור מהמערכת התגלה כמשימה מאתגרת. העבודה הנוכחית לוקחת צעדים ראשונים לקראת פיתוח של מערכות פוטוניות מבוססות על חומרי-על.

"הראנו קרינת אור מוגברת היחד עם היכולת לחלץ את הקרינה מתוך החומר." הוסיף פרופ' מנון. הקבוצה של סיטי קולג' כוללת את הדוקטורנטים טל גלפסקי והאריש קרישנהמורטי.

חלק נוסף בקבוצת המחקר הם מדענים מאוניברסיטת אלברטה בקנדה ואוניברסיטת פרדו (Perdu) באידיאנה, ארה"ב. סינטזה של חומרי-העל נעשתה במרכז לנאנו במעבדת ברוקהייבן (Center for Functional Nanomaterials at Brookhaven Nation Lab).

המאמר מופיע בגיליון האחרון של המגזין אופטיקה.