范德華材料超透鏡

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在美國空軍研究署資助下，華盛頓大學使用范德華材料研製出超薄透鏡，厚度僅為光波長的1/10～1/2，成功實現了高質量成像。

用超薄透鏡替代成像系統中厚重的光學系統，是當前一項研究熱點。電介質材料超表面可製作超薄平面光學元件，但為獲得理想的成像質量，材料厚度需要接近光的波長，以滿足光相位在0～2π的全周期內調節要求。此外，超表面的納米尺寸柱狀結構散射體需要具備高縱橫比，給製備帶來極大困難，而且為減小厚度選用的大折射率材料也難以在不同襯底上生長。為此，華盛頓大學利用層狀范德華材料，結合飽和不匹配模型研製出超透鏡。

這種材料層間以弱范德華力結合，可通過打破范德華鍵實現層間分離，並相對容易地轉移到其他基底上，無需晶格嚴格匹配。此外，為減小材料厚度，研究人員利用飽和不匹配理論，將超透鏡的相位函數和0～2π相位關聯，從而得到充分的透鏡效應。最終用六方氮化硼製造了超薄超透鏡，並將其轉移到聚二甲基硅氧烷襯底上，替代了傳統光學成像系統。

這種超透鏡製備簡單，成像亮度和銳度更好，展示了范德華材料用於製造新型功能器件的潛力。

（藍海星）

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