科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種新設(shè)計(jì)，可以同時(shí)投射全息圖像并創(chuàng)建具有準(zhǔn)晶體十重旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性的特殊衍射圖案，從而推動(dòng)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(kāi)關(guān)甚至高級(jí)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(jì)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(shí)實(shí)現(xiàn)兩種功能。
通過(guò)操縱光的相位，可以對(duì)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(chǎng)可見(jiàn)的獨(dú)特光衍射圖案。
與傳統(tǒng)超表面相比，這種新設(shè)計(jì)具有顯著優(yōu)勢(shì)。首先，其多功能特性使單個(gè)超表面能夠同時(shí)執(zhí)行兩項(xiàng)任務(wù)，從而簡(jiǎn)化了設(shè)備設(shè)計(jì)。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(shì)，可通過(guò)結(jié)合超表面的整體對(duì)稱性與超原子的局部響應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(jì)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(jí)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(guò)同時(shí)檢測(cè)波前和衍射圖樣來(lái)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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