新一代太阳能电池？新型等离子超材料！

材料牛注：作为第一种既是金属又是半导体的材料，改变了我们看待光传输的方式，解决了光子学中信号损失的问题、同时提高光传输的效率？这就是集气质与实力于一身的新型等离子超材料！

加利福尼亚大学圣地亚哥分校（University of California San Diego）最近一项发现给光子学领域带来巨大影响。一个工程师团队制造了一种改变我们看待光传输方式的等离子超材料。他们的新材料表现出在光伏、光纤和激光等光技术领域的应用前景，并且解决了光子学一个最大的问题：信号损失。

一般来说，等离子超材料由于含有金属，在吸收光的同时会产生热量，因此往往十分低效。

这项研究由加利福尼亚大学圣地亚哥分校Jacobs工程学院（UC San Diego Jacobs School of Engineering）电气工程教授Shaya Fainman领导，并在期刊Nature Communications上发表。该研究的第一作者Joseph Smalley评论，“我们用半导体的增益抵消金属引入的损耗。利用这种组合，我们理论上可以制造出对信号零吸收的材料——无损超材料。”

虽然创造超材料的过程比描述要复杂得多，但这种超材料确实通过发光半导体取代失去的光而发挥作用。研究人员通过在基体上生长铟镓砷磷化物半导体晶体的方法制备出这种等离子超材料。尔后研究人员使用等离子体刻蚀出40纳米宽的沟槽，这些沟槽间隔为40纳米。最后，填充沟槽，产生银和半导体的微小条纹。

Smalley补充说，“这是第一种同时作为金属和半导体的材料。如果光以一种方式偏振，超材料就像金属一样反射光，当光以另一种方式偏振时，超材料就像半导体一样吸收和发射不同‘颜色’的光。”

显然，这是一个提供更高效率光传输的惊人发现。虽然它仍处于实验阶段，但这种制造方法有潜力扩大到商业生产。

原文链接：New Plasmonic Metamaterial Could Revolutionize Solar Cells.

文献链接：Luminescent hyperbolic metasurfaces.

本文由编辑部月亮提供素材，薛爱堂编译，雪琰审核，点我加入材料人编辑部。