当石墨烯与超表面“在一起”

超表面石墨烯是一种厚度小于波长的人工层状材料，它的金属结构表面阵列对光学有着奇异响应，但这种奇异的响应一旦设计好了，其性质就不发生变化。

最大的好处就在于它的光学响应可通过施加电压进行很好的调制，只要往里面填一点电子，它的光学响应、对光的反射率，就会发生巨大变化。

将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。“撕”出石墨烯的方法让英国的两位科学家在2010年获得了诺贝尔奖。

试想一块材料，光打上去之后，不按镜面反射的角度反射回来，而是像舞台追光灯一样，想让光射到什么方向就能自动调到什么方向，岂不神奇！

最近，复旦大学物理系的一项研究就展示了一种由石墨烯相关结构制成的材料，使这个设想有可能成为现实，相关研究报告日前发表在美国物理学会权威期刊《物理评论X》上。

这项研究将很大程度上助推全息光学器件的应用。全息之所以能够真实成像，就在于全息板、片上每一点都记录了影像的反射相位。而如果局域每一点都实现相位自由调控的话，拿光一打，这个全息影像就能够动起来。没准在不久的将来，我们步入电影院，享受一部比3D电影更为炫酷的全息电影。

反射相位动态可调

一束正入射的光，通过改变材料的反射相位分布，就可以实现30度出射或80度出射

想得到这种奇特的材料，最关键的技术，是实现电磁波相位的自由调控，这既是此项研究最重要的突破，也是光子学研究中的核心问题。

啥是电磁波的相位？该发表论文通讯作者之一、“长江学者”特聘教授周磊对科技日报记者介绍道：“所有的波都有振幅和相位，电磁波也不例外。振幅决定了一支波的最大振动范围，而相位决定了波的值什么时候大，什么时候小。”它是描述波是否处于波峰、波谷或它们之间某点的一种标度。比如一支波当其相位为零时，波达到最大值；相位为90度时，波为零；相位为180度时，波又到达负的最大值，如此类推，循环往复。

“相位调控的重要作用在于，如果材料上每一点的反射相位不同，就可以使光打到上面时入射角和反射角不同”，周磊举例说，比如一束正入射的光，通过改变材料的反射相位分布，就可以实现30度出射或80度出射等等。

事实上，三年前周磊课题组在一项发表于《自然