Volframidisulfiidist koosneva lainejuhi on välja töötanud California San Diego ülikooli insenerid ja see on õhuke ainult kolm aatomikihti ja on maailma kõige õhem optiline seade! Teadlased avaldasid oma leiud 12. augustilLooduse nanotehnoloogia.

Uus lainejuht on umbes 6 angströmi (1 angstrom = 10^-10meetrit), 10 000 korda õhem kui tavaline kiud ja umbes 500 korda õhem kui integreeritud fotoonlülituses olev kiibil olev optiline seade. See koosneb ühest kihist volframdisulfiidi, mis on riputatud räniraamile (volframiaatomite kiht on kahe väävliaatomi vahele jääv), ja ühekihiline moodustab nanopooride mustrite seeriast fotoonkristalli.

See ühekihiline kristall on eriline selle poolest, et see toetab elektron-augu paare, mida nimetatakse eksitoniteks, toatemperatuuril tekitavad need eksitonid tugeva optilise reaktsiooni, nii et kristalli murdumisnäitaja on ligikaudu neli korda suurem kui selle pinna ümber oleva õhu murdumisnäitaja. Seevastu teisel sama paksusega materjalil ei ole nii kõrget murdumisnäitajat. Kui valgus liigub läbi kristalli, püütakse see sisemiselt kinni ja juhitakse mööda tasapinda täieliku sisemise peegelduse kaudu.

Veel üks eripära on lainejuhikanalite valgus nähtavas spektris. Lainejuhtimist on varem demonstreeritud grafeeniga, mis on samuti aatomõhuke, kuid infrapuna lainepikkustel. Meeskond demonstreeris esimest korda lainejuhtimist nähtavas piirkonnas. Kristalli sisse söövitatud nanoseeritud augud võimaldavad osal valgusel tasapinnaga risti hajuda, nii et seda saab jälgida ja sondeerida. See aukude rida loob perioodilise struktuuri, mis muudab kristalli ka resonaatoriks.

See teeb sellest ka kõige õhema optilise resonaatori nähtava valguse jaoks, mida on kunagi eksperimentaalselt demonstreeritud. See süsteem mitte ainult ei suurenda valguse ja aine interaktsiooni, vaid toimib ka teise järgu võreühendusena, mis ühendab valguse optilise lainejuhiga.

Teadlased kasutasid lainejuhi loomiseks täiustatud mikro- ja nanotootmise tehnikaid. Struktuuri loomine oli eriti keeruline. Materjal on aatomilt õhuke, nii et teadlased töötavad välja protsessi, kuidas see riputada räniraamile ja muster seda täpselt ilma seda purustamata.

Volframdisulfiidlainejuht on kontseptsiooni tõend optilise seadme vähendamiseks suurusjärgus väiksemateks kui tänapäevastel seadmetel. See võib viia suurema tihedusega ja suurema võimsusega fotooniliste kiipide väljatöötamiseni.