מוליך גל המורכב על ידי טונגסטן דיסולפיד פותח על ידי המהנדסים באוניברסיטת קליפורניה סן דייגו והוא רק שלוש שכבות של אטומים דקות והוא המכשיר האופטי הדק ביותר בעולם! חוקרים פרסמו את ממצאיהם ב-12 באוגוסט בטבע ננוטכנולוגיה.

מוליך הגל החדש, הוא בערך 6 אנגסטרום (1 ​​אנגסטרם = 10^-10מטר), דק פי 10,000 מסיב טיפוסי, וכפי 500 דק יותר ממכשיר אופטי על-שבב במעגל פוטוני משולב. הוא מורכב משכבה אחת של טונגסטן די-סולפיד תלוי על מסגרת סיליקון (שכבה של אטומי טונגסטן דחוסה בין שני אטומי גופרית), והשכבה הבודדת יוצרת גביש פוטוני מסדרה של דפוסי ננו-פוריים.

גביש שכבה יחיד זה מיוחד בכך שהוא תומך בזוגות אלקטרונים-חור הנקראים אקציטונים, בטמפרטורת החדר, אקציונים אלו יוצרים תגובה אופטית חזקה כך שמקדם השבירה של הגביש הוא בערך פי ארבעה ממקדם השבירה של האוויר סביב פני השטח שלו. לעומת זאת, לחומר אחר בעל אותו עובי אין מקדם שבירה כה גבוה. כאשר האור עובר דרך הגביש, הוא נלכד פנימי ומוליך לאורך המישור על ידי השתקפות פנימית מוחלטת.

אור ערוצי מוליך הגל בספקטרום הנראה הוא תכונה מיוחדת נוספת. הנחיית גלים הודגמה בעבר עם גרפן, שגם הוא דק מבחינה אטומית, אך באורכי גל אינפרא אדום. הצוות הפגין לראשונה הנחיית גלים באזור הגלוי. חורים בגודל ננו שנחרטו בקריסטל מאפשרים מעט אור להתפזר בניצב למישור כך שניתן יהיה לצפות בו ולחקור אותו. מערך החורים הזה מייצר מבנה מחזורי שהופך את הגביש לשמש גם כמתהוד.

זה גם הופך אותו לתהודה האופטי הדק ביותר עבור אור נראה שאי פעם הודגם בניסוי. מערכת זו לא רק משפרת באופן תהודה את האינטראקציה בין האור לחומר, אלא גם משמשת כמצמד סורג מסדר שני לחיבור האור למוביל הגל האופטי.

חוקרים השתמשו בטכניקות מיקרו וננו-ייצור מתקדמות כדי ליצור את מוליך הגל. יצירת המבנה הייתה מאתגרת במיוחד. החומר הוא דק מבחינה אטומית, ולכן חוקרים מעצבים תהליך לתלות אותו על מסגרת סיליקון ולעצב אותו במדויק מבלי לשבור אותו.

מוליך הגל טונגסטן דיסולפיד הוא הוכחה לקונספט להקטנת ההתקן האופטי לגדלים שקטנים בסדרי גודל מהמכשירים של היום. זה יכול להוביל לפיתוח של שבבים פוטוניים בצפיפות גבוהה יותר וביכולת גבוהה יותר.