我國科學家實現納米尺度光操控
科技日報北京8月21日電 (記者陸成寬)更好地在納米尺度操控光子實現光電融合,是未來大幅提升信息處理能力的關(guan) 鍵。21日,記者從(cong) 國家納米科學中心獲悉,該中心研究人員與(yu) 合作者在極化激元領域取得新進展,大幅提高了納米尺度的光子精確操控水平,對提升納米成像和光學傳(chuan) 感等應用性能具有重要意義(yi) 。相關(guan) 研究成果在線發表於(yu) 《自然·納米技術》雜誌。
與(yu) 電子相比,光子具有速度快、能耗低、容量高等諸多優(you) 勢,被寄予未來大幅提升信息處理能力的厚望。“然而,由於(yu) 光學衍射極限的存在,很難實現納米尺度上光信息的傳(chuan) 輸和處理,阻礙了光子優(you) 異性能的發揮。”論文通訊作者之一、國家納米科學中心研究員戴慶介紹。
極化激元是一種存在於(yu) 材料表界麵的特殊電磁模式,也可以認為(wei) 是一種光子與(yu) 物質耦合形成的準粒子。它具有優(you) 異的光場壓縮能力,可以輕易突破光學衍射極限,將光波長壓縮到納米尺度進行操控,實現納米尺度上光信息的傳(chuan) 輸和處理。
利用近場光學顯微鏡,戴慶課題組與(yu) 合作者成功構建石墨烯/α相氧化鉬異質結,實現極化激元等頻輪廓從(cong) 開口到閉合的動態、可逆拓撲轉變,並使其傳(chuan) 播方向突破了原有晶向的限製。
“我們(men) 在研究中成功將10微米波長的紅外光壓縮成幾十納米波長的極化激元,並調控性能實現平麵內(nei) 的能量聚焦和定向傳(chuan) 播。”戴慶解釋道,這就好像把大象裝進粉筆盒的同時,還可以讓大象在裏麵自由活動。
對此,戴慶表示,這項研究利用極化激元成功實現納米尺度的光操控,未來有望實現納米尺度的光電融合。值得一提的是,《自然·納米技術》還專(zhuan) 門為(wei) 這項研究成果配發評述文章。
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