超表面是带有周期性图案（结构）的结构，它们可以控制电磁波，特别是光，此基础上，可以使用介电材料、金属材料以及相变材料。莫斯科电子技术学院介绍说，后者能够改变相态，从而改变取决于外部辐射的特性。研究结果发表在《应用表面科学》(Applied Surface Science）上。
在由相变材料GST（锗-锑-碲系统的化合物）制成的超表面的基础上，科学家们正在开发能够借助光波显示信息的新型紧凑型设备。莫斯科电子技术学院指定，其中包括超薄显示器、一些增强现实和虚拟现实的耳机以及全息投影仪。
然而，对薄膜表面进行纳米结构化以将其转变为多功能表面的过程迄今仍然使用劳动密集型且成本高昂的光刻技术进行。莫斯科电子技术学院指出，必须首先在模板（掩模）上创建必要的超表面图像，然后以选定的分辨率将其转移到物体上。
为了降低薄膜结构形成的成本并加快这一过程，莫斯科电子技术学院、俄罗斯科学院库尔纳科夫普通化学与无机化学研究所（IGIC RAS）、莫斯科物理技术学院（MIPT）、俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所（FIAN RAS）和俄罗斯国立赫尔岑师范大学（Herzen University）使用激光脉冲代替光刻。
“借助超短脉冲的激光辐照，可以更快、更容易地在GST上创建有序的纳米结构。要形成有序的表面，我们利用预先实现的过程，即在激光的作用下破坏之前的材料。解决方案的主要优势是脉冲触发表面上结构的自我组织，这意味着不需要‘描清楚’它们，”莫斯科电子技术学院富有前景的材料与技术研究所教授谢尔盖·科久欣解释说。
科学家补充说，根据脉冲的强度和/或数量，可能形成三种不同类型的结构，其中最令人好奇的是周期性排列的相同尺寸的纳米球。这些形状很难形成，其半径可达150纳米。
科久欣指出，而且，早些时候，如果不使用额外的技术，就无法在这些材料中获得它们，但现在，除了激光装置和薄膜本身之外，获得同一样式的纳米球不需要任何设备。
“我们进行的计算和实验有助于推测，这些球体是由于熔化的细丝衰变而产生的。在此情况下，激光照射能量的增加会引起传质过程，从而导致纳米球链转变为周期性浮雕，”这项研究的作者之一塔季扬娜·昆克尔(Tatyana Kunkel)说。
上述技术使得创建高度有序的纳米透镜和光学纳米光栅成为可能，这些纳米透镜和光学纳米光栅有望进一步与各种光学系统一体化，包括信息显示系统。
在俄罗斯科学基金会第22-19-00766号拨款的框架下，在联邦战略学术领导计划“优先-2030”（Priority-2030）的支持下，这项研究在莫斯科电子技术学院“主动光子学材料和装置”实验室形成的设施上开展。