一种用于太阳能电池和纳米光学的新型超材料

来自于高级讲师和技术科学候选人Alexey Basharin领导的超导超材料NUSTIS MISIS实验室的一个研究团队已开发出具有独特特性且易于制造的超材料介电材料。

这种易于制造的特性允许研究人员使用它来创造最新的光学设备。（“可见光谱范围内的Apople模式支撑硅超材料”）

超材料。磁偶极子矩，J电流回路，T型圆环偶极矩。（图片来源：NUST MISIS实验室）

Anapole是一种可透过电磁辐射的非发射扩散器。2017年，来自超导超材料实验室的研究小组和来自Crete大学（Heraklion）的同事确定anapole是一种理想的谐振器。当从外部照射时，anapole保留内部的所有能量，而电磁振荡衰减非常缓慢。

与金属超材料相比，介电超材料因其在电磁辐射下不发热，最大限度地减少了它们的能量色散，因此更具有前景。每种介质超材料甚至可以用在光谱中来控制它的共振。

研究团队的工作为超材料的发展指明了新的方向。以前，介电超材料是通过制造复杂的电介质（球形或圆柱形）纳米颗粒或通过沉积各种纳米薄膜来制造的。然而，来自超导超材料实验室的研究小组已经表明，超材料可以通过在硅或其他电介质的薄膜中穿孔来制造。最简单的方法之一是使用可产生5纳米孔的聚焦离子束-FIB束。

“在实验的理论部分，我们能够表明在光学频率范围内，有可能激发一种特殊的anapole状态，这对于电磁场的强定位以及传感器的研究是很有帮助的。此外，我们发现这些超材料可以透过电磁波，在进行硅的实际实验中应该展示我们的技术证据并显著提高硅板的透明度，例如在太阳能中使用。”项目负责人Alexey Basharin说。

科学家们认为这种新的超材料可以用于硅纳米光学和太阳能电池。目前实验部分的研究工作正继续与RAS和国际合作伙伴进行合作。

原文来自：Nanowerk，原文题目：A new metamaterial for solar cells and nanooptics，由材料科技在线团队翻译整理。