科學(xué)家們開發(fā)了一種新設(shè)計，可以同時投射全息圖像并創(chuàng)建具有準(zhǔn)晶體十重旋轉(zhuǎn)對稱性的特殊衍射圖案，從而推動了超表面技術(shù)的發(fā)展。這種超薄材料將準(zhǔn)晶體的獨(dú)特性質(zhì)與光操控技術(shù)融為一體。
超表面因其能夠以不同尋常的方式彎曲光線的能力而聞名，它有望成為全息顯示、光開關(guān)甚至高級安全功能等領(lǐng)域的新一代超薄設(shè)備。
傳統(tǒng)上，超表面依賴于以規(guī)則網(wǎng)格排列的微小結(jié)構(gòu)，稱為超原子。這種新設(shè)計打破了傳統(tǒng)模式，將這些超原子定位在更復(fù)雜的準(zhǔn)晶體圖案中。準(zhǔn)晶體雖然有序，但缺乏重復(fù)結(jié)構(gòu)。這種創(chuàng)新的排列方式使超表面能夠同時實(shí)現(xiàn)兩種功能。
通過操縱光的相位，可以對超表面進(jìn)行編程，使其在特定距離處重建圖像，本質(zhì)上就是生成全息顯示。此外，準(zhǔn)晶體圖案中的超原子排列可產(chǎn)生遠(yuǎn)場可見的獨(dú)特光衍射圖案。
與傳統(tǒng)超表面相比，這種新設(shè)計具有顯著優(yōu)勢。首先，其多功能特性使單個超表面能夠同時執(zhí)行兩項任務(wù)，從而簡化了設(shè)備設(shè)計。其次，準(zhǔn)晶體排列使光操控更加精確。
準(zhǔn)晶體超表面相較于周期性排列具有獨(dú)特優(yōu)勢，可通過結(jié)合超表面的整體對稱性與超原子的局部響應(yīng)進(jìn)行設(shè)計，從而實(shí)現(xiàn)附加功能。
這些進(jìn)步為新一代超薄設(shè)備鋪平了道路，具有令人興奮的可能性?？梢詾楦鞣N應(yīng)用創(chuàng)建高分辨率、超薄的全息顯示器。超快、高效的光切換設(shè)備也觸手可及。
精心設(shè)計的具有高分辨率全息圖像的衍射圖案可用于3D成像和光學(xué)安全。例如，該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高級安全功能，如用于防偽和安全通信的衍射元件。
此外，這種現(xiàn)象可能為通過同時檢測波前和衍射圖樣來揭示具有特殊排列和超越振幅的局部光學(xué)響應(yīng)的??多種準(zhǔn)晶體物質(zhì)提供新的視角。
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