Калифорнийн Сан Диегогийн Их Сургуулийн инженерүүд вольфрамын дисульфидээс бүрдсэн долгионы хөтлүүрийг бүтээсэн бөгөөд энэ нь ердөө гурван давхар атомын нимгэн бөгөөд дэлхийн хамгийн нимгэн оптик төхөөрөмж юм! Судлаачид 8-р сарын 12-нд судалгааныхаа үр дүнг нийтэлсэнБайгалийн нанотехнологи.

Шинэ долгионы хөтлүүр нь ойролцоогоор 6 ангстром (1 ангстром = 10^-10метр), ердийн утаснаас 10,000 дахин нимгэн, фотоникийн нэгдсэн хэлхээний чип дээрх оптик төхөөрөмжөөс 500 дахин нимгэн. Энэ нь цахиурын хүрээ дээр түдгэлзүүлсэн вольфрамын дисульфидын нэг давхаргаас бүрдэх ба нэг давхарга нь хэд хэдэн нано нүхний хэв маягаас фотоник талст үүсгэдэг.

Энэхүү нэг давхаргат болор нь өдөөлт гэж нэрлэгддэг электрон нүхний хосыг дэмждэгээрээ онцлог бөгөөд өрөөний температурт эдгээр өдөөлтүүд нь хүчтэй оптик хариу урвал үүсгэдэг тул болорын хугарлын илтгэгч нь түүний гадаргуугийн эргэн тойрон дахь агаарын хугарлын илтгэгчээс ойролцоогоор дөрөв дахин их байдаг. Үүний эсрэгээр, ижил зузаантай өөр материал ийм өндөр хугарлын илтгэгчтэй байдаггүй. Гэрэл болороор дамжин өнгөрөхдөө дотооддоо баригдаж, нийт дотоод тусгалаар хавтгайн дагуу дамждаг.

Үзэгдэх спектрийн долгионы сувгийн гэрэл нь өөр нэг онцлог шинж чанар юм. Долгионы чиглүүлэлт нь атомын хувьд нимгэн боловч хэт улаан туяаны долгионы урттай графенаар өмнө нь харуулсан. Баг нь анх удаа харагдахуйц бүсэд долгион хөтлөх үзүүлбэр үзүүлэв. Кристалд сийлсэн нано хэмжээтэй нүхнүүд нь зарим гэрлийг хавтгайд перпендикуляраар тараах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр үүнийг ажиглаж, шалгаж болно. Энэхүү нүхний массив нь үечилсэн бүтцийг бий болгодог бөгөөд энэ нь болорыг резонаторын үүргийг давхар болгодог.

Энэ нь мөн үүнийг туршилтаар харуулсан үзэгдэх гэрлийн хамгийн нимгэн оптик резонатор болгодог. Энэ систем нь гэрлийн бодисын харилцан үйлчлэлийг резонансаар сайжруулаад зогсохгүй гэрлийг оптик долгионы хөтлүүртэй холбох хоёр дахь эрэмбийн сараалжтай холбогч болж өгдөг.

Судлаачид долгионы хөтлүүрийг бүтээхийн тулд дэвшилтэт микро болон нанофабрик технологийг ашигласан. Бүтцийг бий болгох нь ялангуяа хэцүү байсан. Материал нь атомын хувьд нимгэн тул судлаачид үүнийг цахиурын хүрээ дээр түдгэлзүүлж, эвдрэлгүйгээр нарийн хэвлэх процессыг боловсруулсан.

Гянт болд дисульфидын долгионы хөтлүүр нь оптик төхөөрөмжийг өнөөгийн төхөөрөмжөөс бага хэмжээтэй болгож багасгах үзэл баримтлалын нотолгоо юм. Энэ нь өндөр нягтралтай, өндөр хүчин чадалтай фотоник чипийг хөгжүүлэхэд хүргэж болзошгүй юм.