東京農工大學近日發表開發了一項可應用於0.3兆赫茲(波長：1 mm)之無偏光、超高折射率、低反射率的新材料(Metasurface)，對所有偏振光方向都具有超過10的高折射率與1%之低反射率。
兆赫茲波段的電磁波具有高至1012的波動頻率，以往在操作兆赫茲電磁波之透鏡等光學零組件時，皆使用具固定折射率與反射率特性之自然材料，若能夠實現自然材料無法達到之超高折射率與低反射率需求，即可望創造出能自由操控兆赫茲電磁波的光學零組件。
本次研究在可望應用於6G通訊、頻率範圍為0.3的兆赫波，實現了可對應任何偏振光，且具高折射率、低反射率之超穎介面(Metasurface)。此超穎介面在介電基板的正反兩面以對稱排列配置了大小約為兆赫茲電磁波波長3分之1、正方形金屬結構的超穎原子(Meta-Atoms)。透過超穎原子大小與間隔的設計，將超穎介面材料的相對介電常數與相對磁導率控制在相近數值，同時控制於較高的數值，進而實現不存在於自然界、超過10的超高折射率與1%的低反射率。
東京農工大學製作的獨特超穎介面證實於0.31兆赫茲具有14.0+j0.49之折射率、1.0%反射率以及86.9%的透射率，對於任何方向的偏振光皆能表現出超高的折射率與低反射率。研究團隊目前正針對未來6G、7G等通訊，利用新開發之超穎介面展開控制兆赫茲頻段電磁波之超穎透鏡天線(Metalens Antenna)與光源融合的研究，今後將更進一步致力於將超穎介面推進至紅外線領域之高頻化，並推動於抑制熱輻射之熱管理應用。