Исследовательская группа под руководством ученых из передовой научно-исследовательский центр в аспирантуре Центра, куни (куни ЕКОБ), в сотрудничестве с Национальным университетом Сингапура, Университетом Техаса в Остине и Университета Монаша, уже занятых «twistronics» понятий (наука слоев и скручивания двухмерный материалов для управления их электрическими свойствами), чтобы управлять потоком света в экстремальных направлениях. Выводы, опубликованные в журнале Nature, обещают за чехарды достижения в различных свет-ориентированных технологий, включая нано-устройств обработки изображений; высокая скорость, низкая-энергии оптических компьютеров, а также биосенсоров.
Команда черпала вдохновение в недавнее открытие сверхпроводимости в пары наложенных друг на друга слоев графена, которые были повернуты к «магическим углом закрутки» на 1,1 градуса. В этой конфигурации электронов, потока без сопротивления. Отдельно, каждый слой графена показывает никаких особых электрических свойств. Открытие показывает, насколько тщательный контроль симметрии вращения может раскрыть неожиданные материал ответы.
Научно-исследовательская группа обнаружила, что аналогичный принцип может быть применен для манипулирования свет в весьма необычными способами. Под определенным углом поворота между двух ультратонких слоев триоксида молибдена, исследователи смогли предотвратить оптической дифракции и обеспечить надежную распространение света в плотно сфокусированный луч на требуемых длинах волн.
Как правило, свет исходил от небольшой излучатель, размещенный на плоской поверхности расширяется в круги очень много, как волн, возбуждаемых камень, который впадает в пруд. В своих экспериментах исследователи укладываются два тонких листов триоксида молибдена — материал обычно используется в химических процессах — и повернуты один из слоев относительно других. Когда материалы были в восторге от крошечных оптических излучателя, они наблюдали широко управляема световое излучение по поверхности, а угол поворота был разнообразным. В частности, они показали, что в фотонных волшебный угол закручивания настроенных бислоя поддерживает надежную, дифракция-бесплатное распространение света в плотно сфокусированных Пучков каналов в широком диапазоне длин волн.
«В то время как фотоны — кванты света — очень разные физические свойства, чем электроны, мы были заинтригованы возникающих открытие twistronics, и было интересно, если витая двумерные материалы могут также обеспечить необычных транспортных свойств света, чтобы воспользоваться фотон-технологий», — сказал Андреа кроме того, основатель и директор куни АСРК по фотонике инициативу и Эйнштейна профессором физики в Высшей центр. «Чтобы раскрыть это явление, мы использовали тонких слоях триоксида молибдена. Путем объединения двух таких слоев друг на друга и контролируя их относительного вращения, мы наблюдали драматические управления светом руководящие свойства. В фотонных магическим углом, свет не дифрагирует, и она, несомненно, очень ограничены по прямой линии. Это идеальная возможность для нанонауки и световых технологий».
«Наше открытие было основано на вполне конкретного материала и диапазона длин волн, но с предварительной нанотехнологий мы сможем устроить многих других платформ, чтобы повторить эти необычные оптические характеристики в широком диапазоне световых длин волн,» сказал национальный университет Сингапура (NUS) аспирант Guangwei Ху, кто первый автор исследования и долгосрочных исследователь с Кроме того, группе. «Наше исследование показывает, что twistronics для фотонов может открыть поистине захватывающие возможности световых технологий, и мы рады продолжить изучать эти возможности», — сказал В. С. профессор Цю, руководитель г-н Ху в НУК.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!