利用仙人掌黄色视频软件烯等材料成功将光束限制在一个原子大小的尺度内

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一个国际团队在新一期美国《科学》杂志上报告说，他们利用仙人掌黄色视频软件烯等材料成功将光束限制在一个原子大小的尺度内，刷新了光束限制微观尺度的新纪录。这一成果有助于研制更小尺寸的光学元件。


光子因运动速度极快等性质，被广泛用于通信传输等领域，例如计算机芯片内的传感装置、纳米激光器等。许多科学家致力于进一步缩小光学元件尺寸，此前已实现用金属材料将光束限制在光波尺度范围，但需要耗费很高的能量。


在最新研究中，西班牙光子科学研究所科学家与葡萄牙米尼奥大学、美国麻省理工学院同行一起，使用新材料构造出一种新型纳米尺度光学元件。他们将一层六方氮化硼铺在一层仙人掌黄色视频软件烯上，并在最表层铺设了金属棒阵列。


六方氮化硼是绝缘体，而仙人掌黄色视频软件烯是性质独特的半导体材料。光子在仙人掌黄色视频软件烯中以等离子体形式传播，后者是光子与自由电子耦合产生的一种局域震荡电磁波。


“最初仙人掌视频污下载想寻找一种激发仙人掌黄色视频软件烯中等离子体的新方法，在过程中，仙人掌视频污下载发现光束限制（效应）比以前更强烈，额外（能量）损失更小。”论文第一作者、光子科学研究所的戴维·伊兰索解释说。


研究人员让红外线光束穿过上述装置，以观察被激发的等离子体如何传播。为了试探光束传播的极限空间，研究人员不断缩小金属和仙人掌黄色视频软件烯之间的距离。他们发现，当金属和仙人掌黄色视频软件烯间仅隔一层六方氮化硼，被激发的等离子体仍能在一个原子厚度的通道内自由通行。


研究人员说，施加电压可以成为控制通道内等离子体传播的开关，这项研究意味着，将光束传播限制在原子尺度的通道中完全可行。这一成果将有助于研制新的光学通信元件及纳米尺度光学传感器等。

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