石墨烯限制光的最新紀錄:將光“壓縮”在單原子尺度內(nèi)

2018-04-24 06:40:20 太陽能發(fā)電網(wǎng)
據(jù)最近發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一篇研究報告稱,西班牙巴塞羅那光子科學(xué)研究所(ICFO)研究人員創(chuàng)造了利用石墨烯限制光的最新紀錄。他們將光“壓縮”在單個原子大小的空間內(nèi),這一成果有助于研發(fā)超小型光開關(guān)、探測器和傳感器。光可以作為計算機芯片不同部分之間超快速通信的通道,也可以用于超靈敏傳感器或片上納米激光器?茖W(xué)

 

據(jù)最近發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一篇研究報告稱,西班牙巴塞羅那光子科學(xué)研究所(ICFO)研究人員創(chuàng)造了利用石墨烯限制光的最新紀錄。他們將光“壓縮”在單個原子大小的空間內(nèi),這一成果有助于研發(fā)超小型光開關(guān)、探測器和傳感器。

光可以作為計算機芯片不同部分之間超快速通信的通道,也可以用于超靈敏傳感器或片上納米激光器?茖W(xué)家對于進一步縮小控制和引導(dǎo)光的設(shè)備進行了大量研究。將光限制在極限空間內(nèi)的新技術(shù)一直在發(fā)展中,等離子體約束就是限制光的途徑之一。此前研究發(fā)現(xiàn),金屬可以將光壓縮到波長范圍(衍射極限)以下,但總是會以更多的能量損失為代價。

 此次,ICFO研究人員和葡萄牙米尼奧大學(xué)以及美國麻省理工學(xué)院的同行合作,構(gòu)建了新的納米光學(xué)器件,包含了單層石墨烯和六方氮化硼的加工異質(zhì)結(jié)構(gòu),以及一系列金屬棒。令人興奮的是,僅在一個原子厚度的通道內(nèi),等離子體仍能被激發(fā)并自由擴散。

研究團隊負責(zé)人表示:“起初,我們的目的是尋找一種激發(fā)石墨烯等離子體的新方法,但偶然發(fā)現(xiàn),其結(jié)果是可以將光限制在更小范圍內(nèi)。因此,我們希望看看是否能獲得一個原子的極限紀錄。”

 研究人員設(shè)法打開和關(guān)閉這種等離子體激元,發(fā)現(xiàn)只需施加電壓,就能在小于1納米的通道中實現(xiàn)對光的引導(dǎo)和控制。

此前,沒有人認為能達到將光限制在一個原子內(nèi)的極限,該研究將開啟一系列全新的應(yīng)用,例如光通信和納米尺度光學(xué)傳感器等。

原標題:石墨烯將光“壓縮”在單原子尺度內(nèi)有助研發(fā)超小型光開關(guān)、探測器和傳感器



作者: 來源:科技日報 責(zé)任編輯:jianping

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