Вольфрам дисульфидінен тұратын толқын өткізгішін Сан-Диего Калифорния университетінің инженерлері жасап шығарған және ол атомдардың тек үш қабаты жұқа және әлемдегі ең жұқа оптикалық құрылғы болып табылады! Зерттеушілер өз нәтижелерін 12 тамызда жарияладыТабиғат нанотехнологиясы.

Жаңа толқын бағыттағышы шамамен 6 ангстромды құрайды (1 ангстром = 10^-10метр), әдеттегі талшықтан 10 000 есе жіңішке және интегралды фотонды схемадағы чиптегі оптикалық құрылғыдан шамамен 500 есе жұқа. Ол кремний жақтауында ілінген вольфрам дисульфидінің бір қабатынан тұрады (вольфрам атомдарының қабаты күкірттің екі атомының арасында орналасқан) және бір қабатты нанопора үлгілерінің сериясынан фотонды кристалды құрайды.

Бұл бір қабатты кристал экситондар деп аталатын электронды-тесік жұптарын қолдайтындығымен ерекшеленеді, бөлме температурасында бұл экситондар күшті оптикалық реакция жасайды, осылайша кристалдың сыну көрсеткіші оның бетіндегі ауаның сыну көрсеткішінен шамамен төрт есе көп болады. Керісінше, қалыңдығы бірдей басқа материалда мұндай жоғары сыну көрсеткіші болмайды. Жарық кристалдан өтіп бара жатқанда, ол ішкі түрде түсіріледі және толық ішкі шағылу арқылы жазықтық бойымен өтеді.

Көрінетін спектрдегі толқындық арналардың жарығы тағы бір ерекше мүмкіндік болып табылады. Толқынды бағыттау бұрын атомдық тұрғыдан жұқа, бірақ инфрақызыл толқын ұзындығында графенмен көрсетілді. Команда алғаш рет көрінетін аймақта толқынды бағыттауды көрсетті. Кристалға салынған наноөлшемді саңылаулар кейбір жарықтың жазықтыққа перпендикуляр шашырауына мүмкіндік береді, осылайша оны байқауға және зерттеуге болады. Тесіктердің бұл массиві кристалды резонатор ретінде қосарлайтын мерзімді құрылымды жасайды.

Бұл сонымен қатар оны тәжірибе жүзінде көрсетілуге ​​болатын көрінетін жарыққа арналған ең жұқа оптикалық резонаторға айналдырады. Бұл жүйе жарық-материяның өзара әрекеттесуін резонансты түрде күшейтіп қана қоймайды, сонымен қатар жарықты оптикалық толқын өткізгішке қосу үшін екінші ретті тор қосқышы ретінде қызмет етеді.

Зерттеушілер толқын өткізгішін жасау үшін озық микро және наноабрикация әдістерін қолданды. Құрылымды құру ерекше қиын болды. Материал атомдық түрде жұқа, сондықтан зерттеушілер оны кремний жақтауына ілу процесін ойлап тауып, оны бұзбай дәл өрнектейді.

Вольфрам дисульфидті толқын өткізгіші оптикалық құрылғыны қазіргі құрылғыларға қарағанда кішірек өлшемдерге дейін кішірейту тұжырымдамасының дәлелі болып табылады. Бұл тығыздығы жоғары, сыйымдылығы жоғары фотонды чиптердің дамуына әкелуі мүмкін.