Ondgvidilo Konsistas el Tungsten Disulfide Estas Plej Maldika Optika Aparato iam ajn!

Ondgvidilo kunmetita de volframa disulfido estis evoluigita de la inĝenieroj ĉe la Universitato de Kalifornio en San Diego kaj ĝi estas nur tri tavoloj de atomoj maldika kaj estas la plej maldika optika aparato en la mondo! Esploristoj publikigis siajn rezultojn la 12-an de aŭgusto enNaturo Nanoteknologio.

La nova ondgvidilo estas proksimume 6 angstromoj (1 angstromo = 10-10metroj), 10,000 fojojn pli maldika ol tipa fibro, kaj proksimume 500 fojojn pli maldika ol sur-blata optika aparato en integra fotonika cirkvito. Ĝi konsistas el ununura tavolo de volframa disulfido suspendita sur silicia kadro (tavolo de volframo-atomoj estas krampita inter du sulfuratomoj), kaj la unu-tavolo formas fotonan kristalon el serio de nanoporaj ŝablonoj.

Ĉi tiu unutavola kristalo estas speciala pro tio, ke ĝi subtenas elektron-truajn parojn nomitajn ekscitonoj, ĉe ĉambra temperaturo, tiuj ekscitonoj generas fortan optikan respondon tia ke la refrakta indico de la kristalo estas proksimume kvar fojojn la aero refrakta indico ĉirkaŭ sia surfaco. Kontraste, alia materialo havanta la saman dikecon ne havas tian altan refraktan indicon. Ĉar lumo vojaĝas tra la kristalo, ĝi estas kaptita interne kaj kondukita laŭ la ebeno per totala interna reflektado.

La ondgvidilo enkanaligas lumon en la videbla spektro estas alia speciala trajto. Ondgvidado antaŭe estis pruvita kun grafeno, kiu ankaŭ estas atome maldika, sed ĉe infraruĝaj ondolongoj. La teamo unuafoje montris ondgvidadon en la videbla regiono. Nanograndaj truoj gravuritaj en la kristalon permesas iom da lumo disiĝi perpendikulare al la aviadilo tiel ke ĝi povas esti observita kaj sondita. Tiu aro de truoj produktas periodan strukturon kiu igas la kristalon duobliĝi kiel resonator ankaŭ.

Ĉi tio ankaŭ igas ĝin la plej maldika optika resonatoro por videbla lumo iam ajn pruvita eksperimente. Ĉi tiu sistemo ne nur resonance plibonigas la lum-materia interagadon, sed ankaŭ funkcias kiel duaorda krada kunigilo por kunligi la lumon en la optikan ondgvidilon.

Esploristoj uzis altnivelajn mikro- kaj nanofabrikajn teknikojn por krei la ondgvidilon. Krei la strukturon estis precipe malfacila. La materialo estas atome maldika, do esploristoj elpensas procezon por suspendi ĝin sur silicia kadro kaj desegni ĝin precize sen rompi ĝin.

La volframa disulfid-ondgvidisto estas pruvo de koncepto por malpligrandigi la optikan aparaton al grandecoj kiuj estas grandordoj pli malgrandaj ol la hodiaŭaj aparatoj. Ĝi povus konduki al la disvolviĝo de pli alta denseco, pli alta kapacita fotonika blatoj.


Afiŝtempo: Aŭg-15-2019