據美國物理學家組織網近日報道，美國（guó）科學家表示，他們的實驗證明，纖細的等離（lí）子體納米天線陣（zhèn）列能采用（yòng）新奇的方式對光進行（háng）精確地操控，改變光的相位，創造出負折射現象，最新研究有望使科學家們研製出功能更（gèng）強大的光子計算機等新式光學設備。相關研究發表在12月22日出版的《科學》雜誌上。

      該（gāi）研究的領（lǐng）導者、普渡大學布瑞克納米技術研究中心（xīn）納米（mǐ）光子學部門主管、電子和計算機工程教授弗拉基米爾?薩裏切（qiē）夫表示（shì）：“通過大大（dà）改（gǎi）變光的相位，我們能顯著改變光的傳播方式，因（yīn）此，為很多潛在的應用（yòng）打開了大門。”光的相位是指光波在前（qián）進時，光子振動所呈現的交（jiāo）替波形變化。同一種光波通過折射（shè）率不同的（de）物質時，相位就會發生變化。

      今年（nián）10月份，哈佛大學電子工程學教授費德裏科（kē）?卡帕索領導的科研團隊在《科學（xué）》雜誌上撰文指出（chū），他們利用一種新技術（shù）誘導光線路徑，使得沿用了多年的斯涅（niè）耳定律受到（dào）挑戰。斯涅耳定律指出，當光從一種介質進入另一種介質時，在這兩種介質的（de）交界（jiè）處，相位不會突然發生變化。而哈佛大學的實驗表明，通過使用一種新型結構的“超材料”，光的相位和傳播方向都會發生巨大變化。這一研究發現使在預測光（guāng）線由一種介質進入另一種介質時，其有別於（yú）經典的折射和反射定律，可以創建負折射現象，光的偏振也可以得到（dào）控製。

      普渡大學的科研團隊則更近（jìn）一步，製造出了納米天線陣列並大大改變了光波波長介於1微米（百萬分之一米（mǐ））到1.9微米之間的近紅外（wài）線附近（jìn）光波的相位和傳播方（fāng）向。薩裏切夫表示：“我們將哈佛大學（xué）的（de）研究拓展到近紅外線區域，近（jìn）紅（hóng）外線，尤其是波長為1.5微米的光線對通（tōng）訊來說至（zhì）關重要，通過光纖傳（chuán）送的信（xìn）息（xī）使用的就是這個波長（zhǎng），最新研究在通訊領域將非常實用。我們也證明，這並非單頻效應，適用於很多波段，因此，可廣泛應用於很多技（jì）術領域。”

      這種納米天線是（shì）蝕刻在一層矽上方的金做成的V型結構，它們是一種（zhǒng）“超材料”（一般都是所謂的等離子體結（jié）構），寬40納米。科學家們也已證明，他們能讓光通過一個寬度僅為光波波長五十分之一的超薄“等離子體納米天線層”。

      科學家們解釋（shì）道，每（měi）種材料都（dōu）有自己的折射（shè）率，可描述光在其中的彎曲程度。包括玻璃、水、空氣等在內的所有天（tiān）然材料的折射率都為正數，而新的超薄等離子體納米天線層能導致光線大大改變其傳播方向，甚至產生負（fù）折射現象，使用（yòng）傳統（tǒng）材料則無法做到這一點。

      這一創新有望讓人們引導激光（guāng）並改變激光的形狀，應用（yòng）於軍事和通訊領域；有助於科（kē）學家們研製出（chū）使（shǐ）用光處理信息（xī）的光子計算（suàn）機中的（de）納米電路以及功（gōng）能強大的新型透鏡等。