Những vật chất thiên nhiên thường có chiết suất n trong khoảng 1 đến 3 (thí dụ: chân không n = 1, thủy tinh n = 1,5, kim cương n = 2,4). Từ năm 2000, một loại vật liệu nhân tạo gọi là “siêu vật liệu” (metamaterials) đã được thiết kế và đang trở thành một đề tài nghiên cứu “nóng”. Hình 1: Khúc xạ trong chất lỏng có chiết suất dương (hình trái) và trong chất lỏng giả tưởng có chiết suất âm [O. Hess, Nature 455 (2008) 299] Gần đây, các nhà khoa học Hàn Quốc mang đến một. | Siêu vật liệu có chiết suất lớn Những vật chất thiên nhiên thường có chiết suất n trong khoảng 1 đến 3 thí dụ chân không n 1 thủy tinh n 1 5 kim cương n 2 4 . Từ năm 2000 một loại vật liệu nhân tạo gọi là siêu vật liệu metamaterials đã được thiết kế và đang trở thành một đề tài nghiên cứu nóng . Hình 1 Khúc xạ trong chất lỏng có chiết suất dương hình trái và trong chất lỏng giả tưởng có chiết suất âm O. Hess Nature 455 2008 299 Gần đây các nhà khoa học Hàn Quốc mang đến một kết quả kinh ngạc. Họ thiết kế thành công một siêu vật liệu có chiết suất cực kỳ to n 33 M. Choi et al Nature 470 2011 369 . Khác với vật liệu thiên nhiên như các chất vô cơ hữu cơ kim loại và oxit kim loại siêu vật liệu là một cấu trúc được thiết kế hoàn toàn nhân tạo bằng cách bố trí những đơn vị cấu trúc sao cho chiết suất quang học có trị số theo ý muốn kể cả trị số âm. Hãy tưởng tượng khi ta có một chất lỏng có chiết suất âm sự khúc xạ sẽ xảy ra ở một hướng nghịch lại hình1 Vật liệu nhân tạo này được biểu hiện bằng tiền tố siêu dịch từ chữ meta từ tiếng Hy Lạp nghĩa là vượt . Siêu vật liệu vượt qua những vật liệu thiên nhiên nằm ở ý nghĩa là khi đơn vị cơ bản của vật chất như chúng ta thường biết là phân tử thì trong siêu vật liệu là những đơn vị cấu trúc nhân tạo có kích cỡ từ milimét đến nanomét. Chúng có thể là que micro nano vàng sợi micro nano bạc vòng kim loại hay là mạng lưới vi mô. Hình dáng kích thước và cách sắp xếp của những đơn vị này được tính toán để thích ứng cho một ứng dụng do sự tương tác giữa siêu vật liệu và sóng điện từ ánh sáng . Siêu vật liệu có chiết suất âm có ngay một tiềm năng ứng dụng là chế tạo ra siêu thấu kính superlens . Các thấu kính quang học bình thường không cho hình ảnh rõ rệt của vật quan sát khi vật này có kích thước tương đương với bước sóng ánh sáng do sự nhoè nhiễu xạ. Nếu bước sóng của ánh sáng trắng là 550 nm nanomét thì ảnh của vật nhỏ hơn 550 nm độ lớn của vi-rút trong kính hiển vi quang học sẽ bị nhoè. Tuy nhiên siêu thấu kính có chiết suất âm
