टंगस्टन डायसल्फाइडने बनवलेले वेव्हगाइड कॅलिफोर्निया युनिव्हर्सिटी सॅन दिएगो येथील अभियंत्यांनी विकसित केले आहे आणि ते अणूंचे फक्त तीन थर पातळ आहे आणि ते जगातील सर्वात पातळ ऑप्टिकल उपकरण आहे! संशोधकांनी 12 ऑगस्ट रोजी त्यांचे निष्कर्ष प्रकाशित केलेनिसर्ग नॅनो तंत्रज्ञान.

नवीन वेव्हगाइड, सुमारे 6 angstroms आहे (1 angstrom = 10^-10मीटर), विशिष्ट फायबरपेक्षा 10,000 पट पातळ आणि एकात्मिक फोटोनिक सर्किटमध्ये ऑन-चिप ऑप्टिकल उपकरणापेक्षा सुमारे 500 पट पातळ. यात सिलिकॉन फ्रेमवर निलंबित टंगस्टन डायसल्फाइडचा एक थर असतो (टंगस्टन अणूंचा एक थर दोन सल्फर अणूंमध्ये सँडविच केलेला असतो) आणि सिंगल-लेयर नॅनोपोर पॅटर्नच्या मालिकेतून फोटोनिक क्रिस्टल बनवते.

हे सिंगल लेयर क्रिस्टल विशेष आहे कारण ते एक्सिटॉन्स नावाच्या इलेक्ट्रॉन-होल जोड्यांचे समर्थन करते, खोलीच्या तपमानावर, हे एक्सिटॉन एक मजबूत ऑप्टिकल प्रतिक्रिया निर्माण करतात जसे की क्रिस्टलचा अपवर्तक निर्देशांक त्याच्या पृष्ठभागाच्या आसपासच्या वायु अपवर्तक निर्देशांकाच्या अंदाजे चार पट असतो. याउलट, समान जाडी असलेल्या दुसर्या सामग्रीमध्ये इतका उच्च अपवर्तक निर्देशांक नाही. क्रिस्टलमधून प्रकाश प्रवास करत असताना, तो आंतरिकरित्या पकडला जातो आणि संपूर्ण अंतर्गत परावर्तनाद्वारे समतल बाजूने चालविला जातो.

दृश्यमान स्पेक्ट्रममधील वेव्हगाइड चॅनेल प्रकाश हे आणखी एक विशेष वैशिष्ट्य आहे. वेव्हगाईडिंग पूर्वी ग्राफीनसह प्रदर्शित केले गेले आहे, जे अणुदृष्ट्या पातळ आहे, परंतु इन्फ्रारेड तरंगलांबीवर आहे. संघाने प्रथमच दृश्यमान प्रदेशात वेव्हगाइडिंगचे प्रात्यक्षिक केले. क्रिस्टलमध्ये खोदलेल्या नॅनोसाइज्ड छिद्रांमुळे काही प्रकाश विमानात लंब विखुरला जाऊ शकतो जेणेकरून त्याचे निरीक्षण केले जाऊ शकते आणि तपासले जाऊ शकते. छिद्रांची ही श्रेणी एक नियतकालिक रचना तयार करते ज्यामुळे क्रिस्टलला रेझोनेटर म्हणून दुप्पट बनवते.

यामुळे प्रायोगिकरित्या दाखविल्या जाणाऱ्या दृश्यमान प्रकाशासाठी ते सर्वात पातळ ऑप्टिकल रेझोनेटर देखील बनते. ही प्रणाली केवळ प्रकाश-मॅटर परस्परसंवाद वाढवत नाही, तर प्रकाशाला ऑप्टिकल वेव्हगाइडमध्ये जोडण्यासाठी द्वितीय-क्रम ग्रेटिंग कप्लर म्हणून देखील कार्य करते.

संशोधकांनी वेव्हगाइड तयार करण्यासाठी प्रगत सूक्ष्म आणि नॅनोफॅब्रिकेशन तंत्र वापरले. रचना तयार करणे विशेषतः आव्हानात्मक होते. सामग्री अणुदृष्ट्या पातळ आहे, म्हणून संशोधकांनी त्यास सिलिकॉन फ्रेमवर निलंबित करण्याची प्रक्रिया तयार केली आणि ती न मोडता तंतोतंत नमुना तयार केला.

टंगस्टन डायसल्फाइड वेव्हगाइड हे आजच्या उपकरणांपेक्षा लहान आकाराचे ऑप्टिकल उपकरण कमी करण्याच्या संकल्पनेचा पुरावा आहे. यामुळे उच्च घनता, उच्च क्षमतेच्या फोटोनिक चिप्सचा विकास होऊ शकतो.