Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni

“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
 
88 
4-расм. Ёруғликнинг метаматереалдан ўтиши. Бунда ёруғлик нури йўналиши 
ўзгармайди. 
Ниҳоят, 2000 йилга келиб, Девид Смит илк бор кўрсаткичи манфий қийматга эга бўлган 
метаматериални ясашга муваффақ бўлди ва бу соҳага қизиқиш янада кучайиб кетди. Жон 
Пендри назарий изланишларини давом эттириб, кўринувчи нурлар учун ясаладиган 
метаматериал таркибидаги элементчаларнинг ўлчамлари қандай бўлиши кераклигини ҳисоблаб 
чиқди. Маълум бўлишича, метаматериалларнинг микроэлеменлари ўлчамлари тушаётган 
электромагнит нурининг тўлқин узунлигидан бир-икки тартибга кичик бўлиши керак экан. 
Смит ясаган метаматериал элементлари миллиметр ўлчамларида бўлгани сабабли, сантиметрли 
тўлқин узунликдаги нурлар учун кўринмаслик ҳодисаси кузатилди. Маълумки, кўринувчи 
диапазондаги нурларнинг тўлқин узунлиги ўртача 400 нанометрдан (бинафша нур) 700 
нанометргача (қизил нур) оралиқда жойлашган. Бундай нурлар тушган жисмни яширувчи 
метаматериал элементларининг ўлчами 40 нанометр атрофида бўлиши лозим. Наноўлчамли 
элементлардан ташкил топган метаматериални нанотехнология ёрдамида ясаш унчалик катта 
муаммо эмас. Бироқ наноўлчамли металл элементлар оптик нурлар учун кўринмасликни 
кафолатлай олмайди.Сабаби ,бунда нанометр каби ўта кичик ўлчамли металл 
структураларининг электромагнит хусусиятлари ҳам одатдагидан ўзгариб кетади. 
Металл элементлардан тузилган метаматериалларнинг кўринувчи нурлар оралиғида 
диапазонида ишлашига халақит берувчи омиллардан бирини қуйидагича тушунтириш 
мумкин.Тушаётган нурнинг электромагнит майдони металлнинг эркин электронлар булутини 
қўзғатиб юборади. Микротўлқинларда бундай ҳодиса сезиларсиз даражада бўлса, кўринувчи 
нурлар тўлқинларида таъсир кучли бўлади. Кўпгина металларда бундай тўлқин частотаси ҳар 
бир металлнинг ўзига хос бўлган плазма частотаси деб аталувчи қийматга яқинлашади. 
Натижада, фотонлар ютилиб, электронларнинг ионлар атрофидаги тебранишларини (плазма) 
юзага келтирувчи резонансга олиб келади. Бутун металл бўйлаб тарқалган плазма кўринмаслик 
эффектига халақит берувчи унсурга айланди. 
Металл элементларнинг шакли ҳам муҳим аҳамиятга эга экан. Уларнинг шакли сиртидаги 
электронлар концентрациясининг ўзгаришига олиб келади, бу эса, ўз навбатида, плазма 
частотасининг ўзгаришига олиб келади. Шунинг учун, физиклар олдида шундай метаматериал 
ясаш муаммоси кўндаланг турибдики, унда нур ўзгача йўл билан ютилсин. 
2005 йил Манчестр университетидан Григоренко илк бор кўринувчи нурлар учун манфий 
қийматли синдириш кўрсаткичига эга метаматериал ясаш усулини ишлаб чиқди. Мазкур 
метаматериал текис шиша сиртига тўр шаклида туширилган наноўлчамдаги жуфт олтин 
йўлчалардан иборат. Унга тушган нур электромагнит майдон билан ўзаро таъсирланади ва 
нурнинг магнит майдонини кучайтиради. Бу эса, материалнинг синдириш кўрсаткичи манфий 
қийматга эга, демакдир. 
Пердью университети (АҚШ) профессори Владимир Шалаев эса алюминий оксиди 
пардаси билан ажратилган икки юпқа кумуш қатламдан иборат метаматериал ясаш учун 
диагонали 120 нанометр бўлган тўртбурчак тешиклар 300 нанометр оралиқ билан ҳосил 
килинди. Бундай метаматериал 800 нанометр тўлқин узунлигидаги инфрақизил нурлар учун 
манфий қийматли синдиргич кўрсатгичига эга (n =-1,1). Эътибор берган бўлсангиз, бундай 
тўлқин узунликдаги нур спектрда кўринувчи қизил нур билан ёнма-ён туради. Олмониядан 
Карлсруэ университети олими Мартин Регенер (текис сиртга туширилган) кумуш тўр 

---