ટંગસ્ટન ડિસલ્ફાઇડ દ્વારા બનેલું વેવગાઇડ કેલિફોર્નિયા સાન ડિએગો યુનિવર્સિટીના એન્જિનિયરો દ્વારા વિકસાવવામાં આવ્યું છે અને તે અણુઓના માત્ર ત્રણ સ્તરો પાતળા છે અને તે વિશ્વનું સૌથી પાતળું ઓપ્ટિકલ ઉપકરણ છે! સંશોધકોએ તેમના તારણો ઓગસ્ટ 12 માં પ્રકાશિત કર્યાનેચર નેનો ટેકનોલોજી.

નવી વેવગાઇડ, લગભગ 6 એંગસ્ટ્રોમ છે (1 એંગસ્ટ્રોમ = 10^-10મીટર), સામાન્ય ફાઇબર કરતાં 10,000 ગણું પાતળું અને એકીકૃત ફોટોનિક સર્કિટમાં ઓન-ચિપ ઓપ્ટિકલ ઉપકરણ કરતાં લગભગ 500 ગણું પાતળું. તેમાં સિલિકોન ફ્રેમ પર સસ્પેન્ડ કરાયેલ ટંગસ્ટન ડિસલ્ફાઇડના એક સ્તરનો સમાવેશ થાય છે (ટંગસ્ટન અણુઓનો એક સ્તર બે સલ્ફર અણુઓ વચ્ચે સેન્ડવિચ કરવામાં આવે છે), અને સિંગલ-લેયર નેનોપોર પેટર્નની શ્રેણીમાંથી ફોટોનિક સ્ફટિક બનાવે છે.

આ સિંગલ લેયર ક્રિસ્ટલ ખાસ છે કે તે એક્સિટોન્સ નામના ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડીને સપોર્ટ કરે છે, ઓરડાના તાપમાને, આ એક્સિટન્સ મજબૂત ઓપ્ટિકલ રિસ્પોન્સ જનરેટ કરે છે જેમ કે ક્રિસ્ટલનો રિફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ તેની સપાટીની આસપાસના એર રિફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ કરતાં લગભગ ચાર ગણો હોય છે. તેનાથી વિપરીત, સમાન જાડાઈ ધરાવતી અન્ય સામગ્રીમાં આટલો ઊંચો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ નથી. જેમ જેમ પ્રકાશ સ્ફટિકમાંથી પસાર થાય છે તેમ, તે આંતરિક રીતે પકડવામાં આવે છે અને સંપૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબ દ્વારા પ્લેન સાથે હાથ ધરવામાં આવે છે.

દૃશ્યમાન સ્પેક્ટ્રમમાં વેવગાઇડ ચેનલો પ્રકાશ એ અન્ય વિશિષ્ટ લક્ષણ છે. વેવગાઇડિંગ અગાઉ ગ્રાફીન સાથે દર્શાવવામાં આવ્યું છે, જે અણુરૂપે પણ પાતળું છે, પરંતુ ઇન્ફ્રારેડ તરંગલંબાઇ પર છે. ટીમે દૃશ્યમાન પ્રદેશમાં પ્રથમ વખત વેવગાઇડિંગનું પ્રદર્શન કર્યું. સ્ફટિકમાં કોતરેલા નેનોસાઇઝ્ડ છિદ્રો કેટલાક પ્રકાશને પ્લેન પર કાટખૂણે વિખેરવા દે છે જેથી તેનું અવલોકન કરી શકાય અને તેની તપાસ કરી શકાય. છિદ્રોની આ શ્રેણી સામયિક માળખું ઉત્પન્ન કરે છે જે સ્ફટિકને રેઝોનેટર તરીકે પણ બમણું બનાવે છે.

આ તેને પ્રાયોગિક રીતે દર્શાવવા માટે દૃશ્યમાન પ્રકાશ માટે સૌથી પાતળું ઓપ્ટિકલ રેઝોનેટર પણ બનાવે છે. આ સિસ્ટમ પ્રકાશ-દ્રવ્યની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને માત્ર પ્રતિધ્વનિરૂપે વધારતી નથી, પરંતુ પ્રકાશને ઓપ્ટિકલ વેવગાઈડમાં જોડવા માટે બીજા ક્રમના ગ્રેટિંગ કપ્લર તરીકે પણ કામ કરે છે.

સંશોધકોએ વેવગાઇડ બનાવવા માટે અદ્યતન માઇક્રો- અને નેનોફેબ્રિકેશન તકનીકોનો ઉપયોગ કર્યો. માળખું બનાવવું ખાસ કરીને પડકારજનક હતું. સામગ્રી પરમાણુ રૂપે પાતળી છે, તેથી સંશોધકો તેને સિલિકોન ફ્રેમ પર સ્થગિત કરવા અને તેને તોડ્યા વિના ચોક્કસ રીતે પેટર્ન બનાવવાની પ્રક્રિયા ઘડી કાઢે છે.

ટંગસ્ટન ડાઈસલ્ફાઈડ વેવગાઈડ એ ઓપ્ટિકલ ઉપકરણને આજના ઉપકરણો કરતા નાના કદના માપમાં માપવા માટેના ખ્યાલનો પુરાવો છે. તે ઉચ્ચ ઘનતા, ઉચ્ચ ક્ષમતાવાળી ફોટોનિક ચિપ્સના વિકાસ તરફ દોરી શકે છે.