近幾年來，負折射率材料由於其獨特新穎的物理性質和誘人的應用前景而獲得了國際學術界的廣泛關注，並已成為當前國際電磁學界和光電子學界非常前沿和熱門的研究領域之一。當光波從傳統的正折射率介質入射到負折射介質的界面時將發生折射光線與入射光線位於界面法線的同側的負折射現象。這意味著負折射介質的出現將改變光波在兩不同介質界面處的傳統折射規律和常規透鏡的基本成像特性。利用這類特殊介質材料，我們可以設計出相比於傳統透鏡來說具有特殊的成像性能或更小像差的負折射率透鏡及其成像系統。由於電磁波在負折射率介質中傳播時其能流方向與相速度方向相反，利用這種介質構造的平行平板透鏡能夠放大隱失波（evanescent wave），從而可以突破衍射極限對近物進行亞波長成像，極大地提高了透鏡的成像解析度。
負折射（英語：Negative refraction）指的是光束在界面處的折射方向與正常折射方向（正常的折射光線與入射光線在法線異側）相反，即折射光線和入射光線位於法線同側的電動力學現象。用同時具備負介電常數ε和負磁導率μ的超材料可以得到這一現象。此時超材料具負折射率。 這樣的材料也被稱作負折射率材料。
用納米天線圖案化的薄膜表現出負的光折射，這是亞波長成像的有用功能。
使用「錯誤方式」折射光的材料來製作光學透鏡，該透鏡可以成像小於可見波長的物體。一種薄膜已經證明了存在所謂的負折射，在該薄膜中，表面等離子體激元（集體電荷振蕩）被強大的雷射激發。現在，一支由普渡大學，格拉斯哥大學和倫敦帝國學院組成的國際團隊表明，通過在薄膜上放置一系列納米級天線，可以更有效地達到相同的效果。
該團隊完成的裝置的基礎層是厚度為40nm的銦錫氧化物（ITO）膜，這是一種用於許多光電應用的透明導體。將雷射照射到ITO膜上會在材料的等離子體頻率處激發等離子體振蕩-特別是「近零ε」（epsilon-near-zero，ENZ）模式。這些振蕩會產生非線性光學效應，但觸發它們通常需要強光束。
為了用更弱、更廣泛使用的光源激發這種現象，研究小組在ITO的頂部製作了一個方格圖案，該圖案由30納米高的金納米天線組成。這些天線更容易捕獲入射的雷射能量。當天線的等離子頻率與ITO膜的ENZ模式相匹配時，天線中產生的等離子體與ITO膜中的等離子體耦合，從而形成一個單一的，兩成分的等離激元器件。
為了測量設備的光學性能，研究人員在受到激發的同時向其傾斜發射了第二束雷射。第二束光束的反射分量完全反轉，沿其初始路徑回溯。同時，折射分量繼續沿著穿過ITO膜的偏轉軌跡，以與傳統光學系統中的折射射線相反的方向彎曲。
這項研究發表在《物理評論快報》上。