光的相位速度和波群速度控制著光在一種介質中的傳播。相位速度決定了波峰和波谷在該介質中的運動，波群速度則描述了能量的傳播。根據愛因斯坦的理論，光能的傳播永遠不會快于光速，因此相位速度雖沒有物理限制，但波群速度是有限的。當相位速度變為零時，波峰和波谷的運動消失，此時其波長看作是接近無窮大的一個極大值。然而在自然界并不存在這種性質的材料。
研究人員解釋說，光在介質中傳播的方式取決于介質材料的介電常數，即它對光波電場的阻抗。近零材料（ENZ，介電常數接近零的材料）具有獨特的性質，光在其中傳播時，幾乎沒有相位超前。雖然目前已有微波和遠紅外波譜的人造材料，但可見光范圍的塊狀三維ENZ材料還很難得到。
為制造這種材料，研究小組用精密排列的堆積銀和氮化硅納米薄層，使通過其中的光能“感覺”到這兩種材料的光學性質。他們利用聚焦離子束銑削技術對材料結構實現了納米尺度的控制。因為銀的介電常數可以忽略，而氮化硅的介電常數為正，二者結合介電常數在實際效果上就等于零，對光而言所受阻抗看起來也是零，能以無限的相位速度傳播，光的波長也近乎無限。
經專門建造的干涉儀顯示，光在這種材料中傳播時，相對于幾乎無限的波長而言，其相位確實沒有明顯變化。通過改變材料的幾何形狀，還可調整適用于整個可見光譜的范圍。研究人員指出，這種新材料有望在新型微波/納米光學元件領域大顯身手，如透射增強、波陣面造型、控制自發射和超輻射等方面。
總編輯圈點
若是前些年你還會對一些具有稀奇古怪功能的超材料驚嘆不已，時至今日或許早已見怪不怪。無論是隱形斗篷，還是超級透鏡，這些超材料所具有的天然材料所不具備的超常物理性質，正越來越活靈活現地展現在科學家們面前。盡管“超材料”這一新的觀念尚未被學術界，特別是材料學界完全接受，但隨著“超材料”研究的持續升溫，它帶給人們的驚奇將愈發真切，當科幻電影里的場景真實地出現在你的身邊時，你沒有理由拒絕它的存在。
研究人員解釋說，光在介質中傳播的方式取決于介質材料的介電常數，即它對光波電場的阻抗。近零材料（ENZ，介電常數接近零的材料）具有獨特的性質，光在其中傳播時，幾乎沒有相位超前。雖然目前已有微波和遠紅外波譜的人造材料，但可見光范圍的塊狀三維ENZ材料還很難得到。
為制造這種材料，研究小組用精密排列的堆積銀和氮化硅納米薄層，使通過其中的光能“感覺”到這兩種材料的光學性質。他們利用聚焦離子束銑削技術對材料結構實現了納米尺度的控制。因為銀的介電常數可以忽略，而氮化硅的介電常數為正，二者結合介電常數在實際效果上就等于零，對光而言所受阻抗看起來也是零，能以無限的相位速度傳播，光的波長也近乎無限。
經專門建造的干涉儀顯示，光在這種材料中傳播時，相對于幾乎無限的波長而言，其相位確實沒有明顯變化。通過改變材料的幾何形狀，還可調整適用于整個可見光譜的范圍。研究人員指出，這種新材料有望在新型微波/納米光學元件領域大顯身手，如透射增強、波陣面造型、控制自發射和超輻射等方面。
總編輯圈點
若是前些年你還會對一些具有稀奇古怪功能的超材料驚嘆不已，時至今日或許早已見怪不怪。無論是隱形斗篷，還是超級透鏡，這些超材料所具有的天然材料所不具備的超常物理性質，正越來越活靈活現地展現在科學家們面前。盡管“超材料”這一新的觀念尚未被學術界，特別是材料學界完全接受，但隨著“超材料”研究的持續升溫，它帶給人們的驚奇將愈發真切，當科幻電影里的場景真實地出現在你的身邊時，你沒有理由拒絕它的存在。
中國-博士人才網發布
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