“元”一词意味着超越或超越的概念。当这个想法与材料相关时，我们称之为“超材料”，这是一种人工合成的物质，具有我们周围环境中不存在的特性。
超表面以其轻量化和细长的特性而闻名，作为潜在的组件被集成到移动增强现实(AR)和虚拟现实(VR)设备中，以促进全息生成，已经引起了极大的关注。
尽管如此，重要的是要注意到，超表面有固有的局限性，例如它们存储信息的能力有限，以及它们仅在可见光谱内生成全息图的能力。
浦项理工大学机械工程系和化学工程系的Junsuk Rho教授和机械工程系的Joohoon Kim教授组成的研究小组实现了可见光和紫外光谱区域的元全息图的生成。
(左)当不施加电场时，液晶单元线性排列，使光顺时针旋转。相反，当施加电场时，液晶单元的排列变得非线性，导致光向不同的方向旋转。(右)新方法通过设计两种不同的全息图对光的方向做出响应，从而促进了两种不同的全息图的产生。信贷:POSTECH
该研究结果被刊登在国际权威杂志《纳米尺度视野》(Nanoscale Horizons)的封面内页。
全息图的产生只能在可见光谱范围内，这主要是由于大多数物体在紫外区表现出的光吸收。
然而，该研究团队通过在超表面中加入一层特殊配制的气体成分，从而有效地解决了这一挑战，从而在可见光和紫外线下都实现了全息传输效率的显著提高。
此外，该团队已经完成了编码两个不同的全息相位剖面到一个单一的超表面。光的偏振特性决定了它在空间中的传播。
利用这一现象，该团队的方法能够提供顺时针圆偏振光和逆时针圆偏振光的全息信息，有效地将编码在超表面上的信息量增加一倍。
为了便于实际实现，该团队使用了液晶，这是手机和液晶显示器中常用的组件，可以方便地操纵光线的旋转方向。实验结果表明，在没有电场的情况下，光呈现顺时针旋转，从而产生a型全息图。
相反，电场的应用会引起不同的光旋转方向，从而产生B型全息图。本质上，研究小组设计了一种设备，能够根据电场的存在或不存在来呈现不同的全息图。
主导此次研究的卢俊锡教授强调说:“此次研究克服了只适用于可见光领域的元全息图的局限性，实现了在可见光和紫外领域同时产生元全息图，具有重大意义。”他补充说:“这种被提议的超表面在防伪措施、身份识别和护照等安全技术方面有很好的应用前景。”
作者：浦项工业大学(postech)
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