科学家将光捕获在比头发薄 1,000 倍的层中

科学家们找到了一种将光捕获在极薄层中的方法,这可能会重塑未来光子器件的构建方式。华沙大学物理学院的科学家与罗兹理工大学、华沙理工大学和波兰科学院的团队合作,创建了一个 [...]

来源:SciTech日报

科学家们找到了一种将光捕获在极薄层中的方法,这可能会重塑未来光子器件的构建方式。

华沙大学物理学院的科学家与罗兹理工大学、华沙理工大学和波兰科学院的团队合作,创建了一种结构,可以在仅 40 纳米厚(约 0.00004 毫米或 0.0000016 英寸)的层内捕获红外光。他们通过设计由二硒化钼 (MoSe2) 制成的亚波长光栅实现了这一目标。他们的研究结果发表在《ACS Nano》杂志上。

在非常小的尺度上控制光可以改变科学和技术。随着传统电子产品接近其物理极限,光子学提供了一条新的前进道路。光子系统不依赖缓慢移动的电子,而是使用快速光子来携带信息。这种方法可能会导致设备比当前技术更快、更小。

光波的挑战

光提出了一个根本性的挑战,因为它既表现为粒子又表现为波。每个波都有一个波长,它设定了自然的大小尺度。对于可见光,这个距离通常为几百纳米。对于红外光来说,它可以达到微米甚至更高。这就提出了一个重要的问题:光可以被限制在小于其自身波长的结构内吗?

研究团队已经证明可以。他们开发了一种能够在仅 40 纳米厚(约 0.00004 毫米或 0.0000016 英寸)的层内捕获红外光的结构。这是通过使用二硒化钼 (MoSe2) 构建的亚波长光栅实现的,如 ACS Nano 中所述。

什么是亚波长光栅?

非线性效应和光变换

制造方法的突破

DOI:10.1021/acsnano.5c12870

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