革命性超材料打破全息术的障碍 世界今日报

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“元”一词表示超越或超越的概念。当这个想法与材料相关时，我们指的是“超材料”，它们是合成生产的物质，具有我们周围环境中不自然存在的特性。超表面以其轻质和纤细的特性而闻名，作为集成到移动增强现实（AR）和虚拟现实（VR）设备中以促进全息生成的潜在成分，引起了极大的关注。

值得注意的是，超表面具有固有的局限性，例如其存储信息的能力有限以及仅在可见光谱内生成全息图的能力。

由浦项科技大学（POSTECH）机械工程系和化学工程系的Junsuk Rho教授以及机械工程系的Joohoon Kim组成的研究小组已经实现了适用于这两种材料的元全息图的生成。

该研究成果发表在国际知名期刊《Nanoscale Horizons》上。

全息图生成仅限于可见光谱范围，主要归因于大多数物体在紫外线范围内表现出的光吸收。然而，研究团队通过在超表面中加入一层特殊配方的气体成分薄层，有效地解决了这一挑战，从而在可见光和紫外线区域内实现了全息传输效率的显着提高。此外，该团队还完成了将两个不同的全息相位分布编码到单个超表面上。光的偏振特性控制其在空间中的传播。

研究人员开发了一种在可见光和紫外光谱区域生成元全息图的方法，克服了先前的限制。他们还设计了一种方法，利用偏振特性和液晶，将两个不同的全息相位分布编码到单个超表面上，从而在安全技术中产生潜在的应用。

利用这种现象，该团队的方法能够为顺时针圆偏振光和逆时针圆偏振光提供全息信息，有效地将编码到超表面上的信息量增加一倍。

为了便于实际实施，该团队采用了液晶（手机和液晶显示器中常用的组件），可以方便地操纵光的旋转方向。实验结果表明，在没有电场的情况下，光呈现顺时针旋转，从而产生A型全息图。

相反，施加电场会引起不同的光旋转方向，从而生成B型全息图。本质上，研究团队设计了一种能够根据电场存在与否呈现不同全息图的设备。

领导这项研究的Junsuk Rho教授强调了这一突破，他评论道：“这项研究的意义重大，因为它克服了仅适用于可见光区域的元全息图的局限性，并且我们已经实现了在两种情况下同时生成元全息图——可见光和紫外光域。”他补充说，“这种超表面在防伪措施、身份识别和护照等安全技术方面具有广阔的应用前景。”