钜大LARGE | 点击量:2551次 | 2018年06月08日
西班牙巴塞罗那光子科学研究所创造了利用石墨烯限制光的最新纪录
科技日报北京4月23日电(记者房琳琳)据最近发表在《科学》杂志上的一篇研究报告称,西班牙巴塞罗那光子科学研究所(ICFO)研究人员创造了利用石墨烯限制光的最新纪录。他们将光“压缩”在单个原子大小的空间内,这一成果有助于研发超小型光开关、探测器和传感器。
光可以作为计算机芯片不同部分之间超快速通信的通道,也可以用于超灵敏传感器或片上纳米激光器。科学家对于进一步缩小控制和引导光的设备进行了大量研究。将光限制在极限空间内的新技术一直在发展中,等离子体约束就是限制光的途径之一。此前研究发现,金属可以将光压缩到波长范围(衍射极限)以下,但总是会以更多的能量损失为代价。
此次,ICFO研究人员和葡萄牙米尼奥大学以及美国麻省理工学院的同行合作,构建了新的纳米光学器件,包含了单层石墨烯和六方氮化硼的加工异质结构,以及一系列金属棒。令人兴奋的是,仅在一个原子厚度的通道内,等离子体仍能被激发并自由扩散。
研究团队负责人表示:“起初,我们的目的是寻找一种激发石墨烯等离子体的新方法,但偶然发现,其结果是可以将光限制在更小范围内。因此,我们希望看看是否能获得一个原子的极限纪录。”
研究人员设法打开和关闭这种等离子体激元,发现只需施加电压,就能在小于1纳米的通道中实现对光的引导和控制。
此前,没有人认为能达到将光限制在一个原子内的极限,该研究将开启一系列全新的应用,例如光通信和纳米尺度光学传感器等。
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