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僅三個原子厚！最薄光學裝置問世

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2019-08-14 14:16:38 字號：A- A A+ 來源：科技日報

關(guān)鍵字: 科技

本文來自：科技日報記者馮衛(wèi)東

據(jù)最新一期《自然·納米技術(shù)》報道，美國研究人員研制出世界上最薄的光學裝置——一種只有三層原子厚的波導。此項研究成果可將光學器件的尺寸比現(xiàn)在的器件縮小幾個數(shù)量級，或?qū)砀呙芏取⒏呷萘康墓庾有酒?

加州大學圣地亞哥分校研制的這款新型波導，厚度約為6埃米（1埃米=10負10次方米），比典型光纖薄1萬倍，比集成光子電路中的片上光波導薄約500倍。波導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。這些激子產(chǎn)生強烈的光學響應(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。當光線通過晶體傳播時，它會被內(nèi)部捕獲并通過全內(nèi)反射沿著平面?zhèn)鲗?。該波導的另一個特征是，可在可見光譜中傳導光。

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。這個孔陣列產(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中。
標簽科技前沿
- 原標題：僅三個原子厚的最薄光波導問世
- 責任編輯:呂棟
- 最后更新: 2019-08-14 14:16:52
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