A fizikusok először látta a - negatív - fénytörési elektronok
Változás az elektron pályája a közepes negatív törésmutatójú
Cory Dean, a Columbia University
Amikor a hullámok (például fény) át a határ két média, van fénytörés jelenség. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a hullámterjedés sebessége különböző közegekben különböző - megváltoztatja az irányt a fénysugár. Az ilyen sebességek változás leírt a törésmutató - közötti arány a fény sebessége a közegben és a vákuum. Az a szög, amelynél a megtört fénysugár arányából határozzuk meg az a törésmutatója.
Körülbelül fél évszázaddal ezelőtt, a szovjet fizikus Viktor Veselago leírt optikai tulajdonságai a közeg, amelyben a törésmutató negatív lenne. Ez a munka elméleti és megjósolta a szokatlan tulajdonságai ilyen tárgyakat. Például egy sík lemez egy anyag képes fókuszálni által kibocsátott fény egy pont forrás. Később kiderült, hogy hozzon létre egy anyagot egy negatív fénytörési együttható nehéz, de lehetséges.
Azonban a hullám természet nem csak fotonok - fotonok a fény. Hasonlóképpen, mivel a részecske-hullám dualizmus, elektronok is viselkednek. Ilyen a természetük látható, például egy kétdimenziós elektron gáz - olyan helyzetben, amikor az elektronok szabadon mozoghatnak a gép belsejében. A részecskék mozognak egyenes pályák, nem szétszórt - a mozgást úgynevezett ballisztikus.
Ha az elektron átlépi a határt két anyag között különböző típusú vezetőképesség, a természet ballisztikus mozgást változik - van fénytörés. Egy példa az ilyen határok lehetnek p-n átmenetek a félvezetők, amelyek használják a napelemek, tranzisztorokat és egyéb eszközöket. A fizikusok azt jósolta, hogy ezeket a határokat is meg kell jegyezni „negatív” fénytörés is létrehozhat ilyen átmenetek sokkal könnyebb, mint optikai anyagok negatív törésmutatója. Hanem azért, mert létezik egy energia rés (gap) a hagyományos félvezető anyagok elektron szórja a határon - ez nem lehet megfigyelni fénytörés.
A fénytörési törvény a különböző átmeneteket. Kék kiemelt átmenet negatív törésmutatójú. Jobb - a beesési szög a határt
Szimulációja elektron fókuszáló elektronikus lencse Veselago
Optikai média negatív törésmutatójú érdekes, nem csak az a tény, hogy a hangsúly a fény, hanem a felbontás a kapott lencse. A klasszikus optikai műszerek, indítvány korlátozza a fény hullámhossza - mert ez optikai mikroszkóp nem teszik lehetővé, hogy tartsa részleteit tárgyak kisebb, mint 100 nanométer. Veselago objektív lehetővé teszi, hogy megkerülje ezt a határt. Szintén erre a célra eszközök metaanyagok képes átalakítani lecsengő hullám fény (távolsággal exponenciális arányban van a jel) is eltarthat. Tavaly, fizikus, a University of Buffalo létrehoztunk egy legyező alakú HyperLens ható ezt az elvet, a felbontás, amely meghaladja a diffrakciós határ.
