NUST MISIS 초전도 메타 물질 연구소의 연구팀은 고유한 특성을 지니고 제조하기 쉬운 메타 물질 유전체를 개발했다. 이러한 접근 용이성을 통해 연구자는 최신 광학 장치를 제작할 수 있다.

이 연구 결과는 레이저와 포토닉스 리뷰스 (Laser & Photonics Reviews, "Anapole Mode Sustaining Silicon Metamaterials in Visible Spectral Range")에 발표되었다.

아나폴 (anapole)은 전자기 복사에 투명한 비방사형 디퓨저 (diffuser)이다. 2017년, 초전도 메타물질 연구소의 연구팀과 크레타 대학 (Heraklion)의 동료들은 아나폴이 이상적인 공진기임을 입증했다. 외부에서 조사될 때, 아나폴은 그 자체 내부의 모든 에너지를 유지하는 반면 전자기 진동은 매우 천천히 사라진다.

금속 메타물질에 비해, 유전 메타물질은 에너지 분산을 최소화하는 전자기 방사에 노출되면 열을 내지 않기 때문에 더 유망하다. 모든 유전체 메타 물질은 공진을 제어하기 위해 광학 스펙트럼에서도 사용될 수 있다.

연구팀의 연구는 메타 물질 개발의 새로운 방향을 제시한다. 이전에, 유전체 메타 물질은 복잡한 유전체 (구형 또는 원통형) 나노 입자의 제조 또는 다양한 나노 층의 증착에 의해 제조되었다. 그러나 초전도 메타 물질 연구실의 연구팀은 실리콘 또는 다른 유전체 박막의 구멍을 뚫어서 메타 물질을 제조할 수 있음을 보여 주었다. 이를 수행하는 가장 쉬운 방법 중 하나는 FIB 빔을 사용하는 것입니다. 이 빔은 최대 5 nm의 홀을 만드는 집중 이온 빔이다.

실험의 이론적인 부분에서 센서 뿐만 아니라 전자기장의 강력한 위치 파악에 유망한 특수 아나폴 조건을 광 주파수 범위에서 자극할 수 있음을 보여주었다. 이 메타 물질은 전자파에 투명할 수 있다는 것을 발견했다. 실제 실험에서 실리콘 기술의 증거를 보여주고 실리콘 판의 투명성을 크게 높여야 한다.

과학자들은 이 새로운 메타 물질이 실리콘 나노 광과 태양 전지에 사용될 수 있다고 제안한다.