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在納米尺度上控制和操縱光的能力為超材料在各個領域的應用開辟了廣闊天地。現在，芬蘭阿爾托大學的研究人員創造出了一種新的光學超材料，它可能使真正的單向透光玻璃成為現實。

磁電（ME）效應的最一般形式是指材料的磁性和電性之間的耦合。在光學頻率下，磁化對傳統材料的影響可以忽略不計，但使用超材料則可以增強這種影響，在超材料中，光的電分量可以誘導磁化，而磁分量可以產生偏振。

以往的研究表明，微波頻率的磁性很強，在這一頻譜范圍內會產生明顯的超材料效應。盡管經過了二十年的理論研究，但直到現在，人們還很難實現在這一范圍之外工作的超材料。

全電磁頻譜示意圖

這種新型超材料依賴于非互惠磁電效應（NME）。非互易磁電效應意味著材料的磁化和偏振特性與光或其他電磁波的不同成分相關聯。

"到目前為止，NME效應還沒有實現現實的工業應用，"該研究的主要作者沙迪-薩法伊-賈茲（Shadi Safaei Jazi）說。"大多數提出的方法只能用于微波，而不能用于可見光，而且也無法用現有技術制造出來"。

研究人員利用現有技術和納米制造技術成功克服了這些問題，創造出一種三維光學 NME 超材料，其單個元原子由傳統材料鈷和硅制成，可自發磁化。

這種新型超材料為那些原本需要強大外部磁場才能發揮作用的應用鋪平了道路，例如真正的單向玻璃。目前所謂的"單向"玻璃實際上只是半透明的，光線可以從兩個方向穿過。當兩側亮度不同時，它就像單向玻璃。然而，基于 NME 的單向玻璃不需要這種亮度差異，因為光線只能夠從一個方向穿過。

"想象一下，在你的房子、辦公室或汽車里有一扇裝有這種玻璃的窗戶，"Safaei 說。"無論外面的光線如何，人們都無法看到里面的任何東西，而你卻可以從窗戶欣賞到完美的景色。"

這種超材料還有可能阻擋現有太陽能電池向太陽輻射的熱輻射，從而降低其捕獲的能量，從而提高太陽能電池的效率。

這項研究發表在《自然通訊》雜志上。