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藉由神奇光学超颖材料,有望打造真正的单向玻璃

2024年2月14日7:27 未解之谜网

    无论窗外亮度如何,人们都无法看透窗内,但我们却能完整欣赏窗外的风景。芬兰科学家最近开发出全新的光学“超颖材料”,有望打造真正的单向玻璃。

    单向玻璃的特性取决于玻璃两面的光照强度,光线微弱的一方可以看到光线充足的一方,光线充足的一方只能看到自己,但透过芬兰阿尔托大学开发出的新材料,单向玻璃不需要亮度差异,因为光只能沿着一个方向穿过。

    超颖材料是自然界没有、具特殊性质的人造材料,科学家精心设计一番人工原子(meta atom)后,就能够产生独特的电磁波响应,可以纳米级精确控制光线。

    传统材料对电场和磁场的反应(包含对光的反应)取决于材料原子。磁电效应(ME)显示材料的磁性和电性之间的耦合,科学家们可以透过超颖材料来增强磁化,团队开发的非互易磁电(nonreciprocal magnetoelectric,NME)效应代表材料的磁化和极化特性,与光或其他电磁波的不同成分有关。

    研究主要作者 Shadi Safaei Jazi 表示,目前非互易磁电还没有实际用于工业应用,大多数提出的方法仅适用于微波,不适用于可见光,也无法用现有技术制造。

    但研究人员利用现有技术和纳米加工技术成功克服问题,创造 3D 光学非互易磁电超颖材料,其由传统材料、钴和硅制成的单个超原子会自发磁化。

    团队认为,新型超颖材料可应用在需要强大外部磁场才能运作的领域,好比真正的单向玻璃,还有机会阻止现有太阳能电池产生废热,进而提高太阳能电池效率。

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