突破性晶体让科学家用光“书写”纳米级图案

一组科学家发现了一种可以使用普通光重塑和编程的晶体,为构建光学技术开辟了一条新途径。 XPANCEO 新兴技术研究中心的研究人员与诺贝尔奖获得者 Konstantin Novoselov 教授(曼彻斯特大学和新加坡国立大学)合作,发现了 [...]

来源:SciTech日报

一组科学家发现了一种可以使用普通光重塑和编程的晶体,为构建光学技术开辟了一条新途径。

XPANCEO 新兴技术研究中心的研究人员与诺贝尔奖获得者 Konstantin Novoselov 教授(曼彻斯特大学和新加坡国立大学)合作,发现了三硫化二砷 (As S)(一种结晶范德华半导体)中不寻常的光学行为。他们的工作表明,这种材料可以被光永久改变,甚至可以使用简单的连续波(CW)光在纳米尺度上成形。这种方法无需昂贵的洁净室光刻或先进的飞秒激光系统。

了解折射率和光折变性

这一发现背后的一个关键属性是折射率,它决定了材料弯曲或减慢光的程度。折射率较高的材料能够更好地引导光线通过光学系统。在某些情况下,光本身可以改变此属性。这种效应称为光折变,即暴露在光下会改变折射率。

即使在低强度紫外线下,结晶 As S 也能表现出这种效果。在研究中,该材料表现出非常大的光致折射率变化(高达 Δn ≈ 0.3)。这明显高于通常报道的众所周知的光折变材料(例如 BaTiO 或 LiNbO)的值。

直接用光写入光学函数

具有强光折变响应的材料允许利用光直接在材料内部创建光学功能。光可以定义材料如何与光信号相互作用,而不是依赖复杂的制造步骤。

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DOI:10.1073/pnas.2531552123

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