物體在一種介質中通過的速度比它產生波的速度快，就會形成尾跡，如一架超音速飛機飛過天空，會留下尾跡一樣。最近，美國哈佛大學研究人員首次在一種金屬表麵——表麵等離激元上造出了類似的光波尾跡。相關論文發表在最近的《自然·納米技術》雜誌上。
隻要有波就會有尾跡，即使光波也可以。雖然沒有東西比光在真空中的速度更快，但光並不總在真空中，某種東西可能在一種介質或材料中的速度比光的相位速度更快，這樣就會產生尾跡，如著名的切倫科夫輻射，就是電荷在液體中的速度超過光的相位速度，從而產生了明亮的藍色尾跡。
據每日科學網站報道，哈佛大學的電氣工程研究員費德裏克·卡帕索領導團隊首次在表麵等離激元上造出了同樣的類光波尾跡。他們在金箔表麵蝕刻出旋轉式納米花紋結構，做成一種超材料，花紋上會產生表麵等離激元。他們設計了一種超光速電荷行波通過超材料，就會在激元上產生尾跡，如同一艘電動船駛過湖麵，而這些花紋結構就是“船舵”。改變花紋上激元的相對相位，會提高行波的速度，可通過控製行波速度來控製尾跡。
研究小組發現，照在超材料上的入射光的角度可作為額外的控製手段，用偏振光甚至能逆轉尾跡相對於行波的方向——就像它是反方向駛過的船造成的。
“能控製光是一種強大的能力。”卡帕索說，“在宏觀層麵理解光學將帶來全息技術、穀歌眼鏡和LED發光設備等，但納米光學是未來納米技術的重要部分，這方麵的研究能拓寬我們從微觀層麵控製和利用光的能力。”
造出並控製表麵等離激元尾跡有可能帶來新型的等離子耦合器、能產生二維全息圖像或納米聚焦的鏡頭。“在遠小於光波的尺度上操控光是非常困難的。”論文第一作者、卡帕索實驗室的研究生丹尼爾·溫茨說，“我們不僅觀察到了這些尾跡，而且找到多種控製和駕馭它們的方式。”
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