Естественные среды с отрицательным показателем преломления: перспективы сложных окислов переходных металлов

Abstract

Рассмотрены возможности перовскитоподобных соединений с эффектом колоссального магнитосопротивления (КМС) и некоторых других сложных окислов обладать естественным отрицательным показателем преломления (ОПП). Проанализированы также характеристики физических свойств этих соединений с точки зрения создания на их основе перестраиваемых метаматериалов. В частности, интерес представляют управляемые посредством изменения температуры и магнитного поля первородные фазовые превращения в окислах со структурой перовскита или шпинели, ведущие к нанофазным расслоенным состояниям, используя которые можно влиять на свойство отрицательного преломления. Рассмотрены управляемые магнитным полем метаматериалы с использованием КМС окислов в качестве граничной ОПП среды фотонного кристалла.

Розглянуто можливості перовскітоподібних сполук з ефектом колосального магнітоопору (КМО) і деяких інших складних окислів мати природний негативний показник заломлення (НПЗ). Проаналізовано також характеристики фізичних властивостей цих сполук з погляду створення на їхній основі метаматеріалів, що переналаштовуються. Зокрема, інтерес представляють керовані за допомогою зміни температури й магнітного поля первородні фазові перетворення в окислах зі структурою перовскіта або шпінелі, що ведуть до нанофазних розшарованих станів, використовуючи які можна впливати на властивість негативного заломлення. Розглянуто керовані магнітним полем метаматеріали з використанням КМО окислів у якості граничного НПЗ середовища фотонного кристала.

Possibilities of colossal magnetoresistance (CMR) perovskites and some other complex oxides to possess natural negative refraction index (NRI) have been considered. Physical properties of the compounds have been analyzed from the point of view of the development of tunable metamaterials on their base. Temperature and magnetic field driven 1st order phase transformations in perovskite and spinel oxides leading to nanophase segregated states which may affect negative refraction properties are of particular interest. Magnetic field controllable metamaterials which use the CMR oxides as boundary NRI media for photonic crystals are considered as well.