
现在电子芯片越做越小,光想在这么窄的地方跑,却容易“挤不动”——因为光的波长比芯片尺寸大太多。最近一群中外科学家找到个办法,不仅让光在纳米级“跑起来”,还能像交通指挥一样把不同的光“分开走”,甚至创了两项新纪录。

光在纳米级“挤不动”的原因?
光和材料里的声子(原子振动)会结合成一种混合态,叫“极化激元”。这东西能把光压得比原来的波长小很多,刚好适合纳米级空间。但越窄的“高阶极化激元”越难激发——它需要的“动力”(动量)太大,普通一步法给不了。
两步法:先“给动力”再“撞边界”
研究团队设计了个两步法:
第一步,用纳米金天线照光,给光一个初始动力,在MoO₃晶体(一种特殊材料)上产生“基础极化激元”;
第二步,这个极化激元跑到金层的边界(突然从金变成空气),散射一下就变成了高阶的——相当于补了足够的动力。
“散射基础极化激元,能给高阶模式补够动力,比以前的一步法效率高多了。”研究负责人之一RainerHillenbrand说。
结果很亮眼:高阶极化激元的品质因子达到45(之前没这么高),传播距离也变长了——相当于光跑的更远、更稳。
居然能给光“分流”?伪双折射太神奇
最意外的是伪双折射效应:在金-空气边界,不同模式的极化激元会往不同方向走,就像不同车道的车拐不同弯。
普通双折射是晶体里光变偏振,这个不一样——光的偏振不变,但“分流”能力强10倍。“这就是纳米级的光交通指挥,能把不同模式的光分开。”另一位负责人QingDai说。
以后这些技术能干嘛?
光电路更快:用“模式分复用”,一条纳米波导能传多路数据,速度翻倍;
传感器更灵:芯片级生物传感器能测tiny的分子(比如病毒);
小零件更密:光学滤波器、波片这些零件能做的更小,塞进手机里。
现在科学家已经把基础搞通了,下一步就是把这些技术用到实际产品里。你觉得以后用这种纳米光技术的手机,会更薄还是充电更快?留言说说你的想法~
长富配资提示:文章来自网络,不代表本站观点。