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僅三個(gè)原子厚！最薄光學(xué)裝置問(wèn)世
關(guān)鍵字: 科技本文來(lái)自：科技日?qǐng)?bào) 記者 馮衛(wèi)東
據(jù)最新一期《自然·納米技術(shù)》報(bào)道，美國(guó)研究人員研制出世界上最薄的光學(xué)裝置——一種只有三層原子厚的波導(dǎo)。此項(xiàng)研究成果可將光學(xué)器件的尺寸比現(xiàn)在的器件縮小幾個(gè)數(shù)量級(jí)，或?qū)?lái)更高密度、更高容量的光子芯片。
加州大學(xué)圣地亞哥分校研制的這款新型波導(dǎo)，厚度約為6埃米（1埃米=10負(fù)10次方米），比典型光纖薄1萬(wàn)倍，比集成光子電路中的片上光波導(dǎo)薄約500倍。波導(dǎo)由懸浮在硅框架上的二硫化鎢單層（由夾在兩層硫原子之間的一層鎢原子組成）組成。單層由一系列納米孔圖案形成光子晶體。
這種單層晶體的特殊之處在于，其在室溫下可支持被稱為激子的電子—空穴對(duì)。這些激子產(chǎn)生強(qiáng)烈的光學(xué)響應(yīng)，使晶體的折射率大約是圍繞其表面的空氣的折射率的4倍。相比之下，具有相同厚度的另一種材料不具備如此高的折射率。當(dāng)光線通過(guò)晶體傳播時(shí)，它會(huì)被內(nèi)部捕獲并通過(guò)全內(nèi)反射沿著平面?zhèn)鲗?dǎo)。該波導(dǎo)的另一個(gè)特征是，可在可見(jiàn)光譜中傳導(dǎo)光。
蝕刻到晶體中的納米孔允許一些光垂直于平面散射，從而得以觀察和探測(cè)。這個(gè)孔陣列產(chǎn)生的周期性結(jié)構(gòu)，使得晶體也成為諧振器。該系統(tǒng)不僅可以共振地增強(qiáng)光物質(zhì)相互作用，還可作為二階光柵耦合器將光耦合到光波導(dǎo)中。
標(biāo)簽 科技前沿- 原標(biāo)題：僅三個(gè)原子厚的最薄光波導(dǎo)問(wèn)世
- 責(zé)任編輯:呂棟
- 最后更新: 2019-08-14 14:16:52
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