メタマテリアル：可視光メタレンズの毎秒300ユニットのロール・ツー・ロール作製

メタサーフェスは、サブ波長スケールで光を操作できるため、過去10年にわたって広く研究されてきた。最近現れた最も重要な傾向の1つにスケーラブルな製造があり、これによってメタサーフェスの商業化や産業採用への道が開かれつつある。しかし、メタサーフェスの生産スループットは今のところ、大部分が学術研究レベルにとどまっており、実際的な展開が限られている。今回我々は、工業レベルのスループットでの大規模かつ費用対効率の高い完全に自動化された製造のための、可視光メタレンズのロール・ツー・ロールのナノインプリンティングを実証する。我々のシステムは、毎秒300個というメタレンズ生産速度を達成し、そのコストは、従来の屈折光学素子と同等もしくはそれ以下である。原子層堆積法を用いてコンフォーマルな高屈折率二酸化チタン層を堆積させることで、光学性能が劇的に向上した。実験による特性評価によって、パターニングされた領域全体にわたる高い光学的効率と均一性が確認され、一貫した高い歩留まりが得られた。今回の成果は、メタサーフェス技術が学術研究から現実世界へと移行する可能性を示している。

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