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中国科学家发现准晶超表面同时投射全息图像和光图案，有何作用？
一项新的研究发表在《eLight》期刊上，科学家们在准晶超表面技术取得了重大突破。这种超薄材料不仅能投射全息图像，还能同时生成具有十重旋转对称性的特殊衍射图案。准晶的独特性质与光操控技术的结合，带来了全新的可能性。
大家可能知道，超表面技术早已因其能够以奇特方式弯曲光线而备受关注，这项技术在全息显示、光开关甚至高级安全特性等领域都有广泛应用。然而，传统的超表面依赖于规则网格中排列的微小结构，称为meta原子。而这次的创新设计打破了常规，将这些meta原子以更复杂的准晶图案排列起来。准晶虽然有序，但缺乏重复结构，这种创新的排列方式让超表面能够同时实现两种功能。
通过操控光的相位，这种超表面可以在特定距离重构图像，基本上就是生成全息显示。同时，准晶图案中的meta原子排列还能在远场中生成独特的光衍射图案。这种设计相较于传统超表面有显著优势。首先，它的多功能性让单一超表面即可同时完成两项任务，简化了设备设计。其次，准晶排列提供了对光操控的更精确控制。
图释：准晶超表面全息示意图。图片来源：eLight（2024）。DOI：
10.1186/s43593-024-00065-7
准晶超表面相较于周期性排列有其独特优势。通过将超表面的全局对称性与meta原子的局部响应结合，可以实现额外的功能。这些进展为新一代超薄设备开辟了令人激动的可能性。高分辨率、超薄的全息显示可以用于各种应用。超快且高效的光开关设备也指日可待。
精心设计的衍射图案与高分辨率全息图像可以用于3D成像和光学安全。例如，这项技术可以为防伪和安全通信提供高级的安全特性，如用于防伪的衍射元素。此外，这种现象还可能为揭示准晶的多物质特性提供新的视角，通过同时检测波前和衍射图案，展示其超越振幅的局部光响应。
这项研究由中国科学院提供，相关成果已发表在《eLight》期刊上。
来自：科学剃刀
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快照生成时间：2024-06-18 12:45:23
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