Idealne pochłanianie

Znaleziono materiał niemal idealnie pochłaniający światło. Eduard Driessen i Michiel de Dood udowodnili, że warstwa azotku niobu (NbN) o grubości zaledwie 4,5 nanometra pochłania około 100% padającego nań światła.

Dotychczas główny problem z materiałami mogącymi potencjalnie pochłaniać dużo światła polegał na tym, że są one dobrymi lustrami dla światła, które na nie bezpośrednio pada. Dobrze pochłaniają światło odbite. Z kolei ilość światła odbitego i absorbowanego zależy od kąta jego padania i polaryzacji. Jakby przeszkód było mało, istnieją dwa rodzaje polaryzacji - s i p.

Badania nad NbN wykazały, że materiał najlepiej sprawuje się, gdy światło spolaryzowane typu s pada nań pod kątem 35 stopni. Wówczas pochłaniane jest w 94%, a światło typu p jest całkowicie odbijane. Jednak gdy zmienimy właściwości światła tak, by padało ono pod kątem 46 stopni, to absorpcja dla obu rodzajów polaryzacji wynosi 80%, co jest rewelacyjnym wynikiem. Dotychczas osiągano wyniki nie lepsze niż 50%.

Odkrycie Driessena i de Dooda pozwoli na skonstruowanie urządzenia, które umożliwi wykrywanie poszczególnych fotonów. Dotychczas było to niemożliwe, gdyż wykorzystywane materiały pochłaniały zbyt mało światła. Co więcej, przeprowadzone obliczenia wykazały, że na pracę takiego czujnika nie ma wpływu długość fali światła. A to z kolei oznacza, że można go będzie zastosować na przykład w telekomunikacji czy urządzeniach działających na podczerwień.

światło azotek niobu polaryzacja pochłanianie absorpcja