टंगस्टन डाइसल्फाइडले बनेको वेभगाइडलाई क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय स्यान डिएगोका इन्जिनियरहरूले विकास गरेका छन् र यो परमाणुको तीन तह मात्रै पातलो छ र यो संसारको सबैभन्दा पातलो अप्टिकल उपकरण हो! शोधकर्ताहरूले अगस्ट 12 मा आफ्नो निष्कर्ष प्रकाशित गरेप्रकृति नैनो टेक्नोलोजी.

नयाँ वेभगाइड, लगभग 6 angstroms (1 angstrom = 10^-१०मिटर), एक सामान्य फाइबर भन्दा १०,००० गुणा पातलो, र एकीकृत फोटोनिक सर्किटमा अन-चिप अप्टिकल उपकरण भन्दा लगभग 500 गुणा पातलो। यसले सिलिकन फ्रेममा निलम्बित टंगस्टन डाइसल्फाइडको एकल तह समावेश गर्दछ (टंगस्टन परमाणुहरूको तह दुई सल्फर परमाणुहरू बीच स्यान्डविच गरिएको छ), र एकल-तहले नानोपोर ढाँचाहरूको श्रृंखलाबाट फोटोनिक क्रिस्टल बनाउँछ।

यो एकल तह क्रिस्टल विशेष छ कि यसले इलेक्ट्रोन-होल जोडीहरूलाई एक्सिटोन भनिन्छ, कोठाको तापक्रममा, यी एक्सिटोनहरूले बलियो अप्टिकल प्रतिक्रिया उत्पन्न गर्दछ जुन क्रिस्टलको अपवर्तक सूचकांक यसको सतह वरपरको वायु अपवर्तक सूचकांकको लगभग चार गुणा हुन्छ। यसको विपरित, समान मोटाई भएको अर्को सामग्रीमा त्यस्तो उच्च अपवर्तक सूचकांक हुँदैन। क्रिस्टलको माध्यमबाट प्रकाश यात्रा गर्दा, यो आन्तरिक रूपमा कब्जा गरिन्छ र पूर्ण आन्तरिक प्रतिबिम्ब द्वारा विमानको साथ सञ्चालन गरिन्छ।

दृश्य स्पेक्ट्रममा वेभगाइड च्यानलहरू प्रकाश अर्को विशेष विशेषता हो। वेभगाइडिङ पहिले ग्राफिनसँग प्रदर्शन गरिएको छ, जुन परमाणु रूपमा पातलो पनि छ, तर इन्फ्रारेड तरंगदैर्ध्यमा। टोलीले दृश्य क्षेत्रमा पहिलो पटक वेभगाइडिङ प्रदर्शन गरेको थियो। क्रिस्टलमा नक्काशी गरिएको नानोसाइज्ड प्वालहरूले केही प्रकाशलाई विमानमा लम्बवत स्क्याटर गर्न अनुमति दिन्छ ताकि यसलाई अवलोकन गर्न र जाँच गर्न सकिन्छ। प्वालहरूको यो सरणी आवधिक संरचना उत्पादन गर्दछ जसले क्रिस्टललाई रेजोनेटरको रूपमा पनि डबल बनाउँछ।

यसले यसलाई प्रयोगात्मक रूपमा देखाइने प्रकाशको लागि सबैभन्दा पातलो अप्टिकल रेजोनेटर पनि बनाउँछ। यो प्रणालीले प्रकाश-म्याटर अन्तरक्रियालाई प्रतिध्वनि मात्र बढाउँदैन, तर प्रकाशलाई अप्टिकल वेभगाइडमा जोड्न दोस्रो-क्रम ग्रेटिंग युग्मकको रूपमा पनि काम गर्दछ।

शोधकर्ताहरूले वेभगाइड सिर्जना गर्न उन्नत माइक्रो- र नानोफेब्रिकेशन प्रविधिहरू प्रयोग गरे। संरचना निर्माण गर्न विशेष चुनौती थियो। सामाग्री आणविक रूपमा पातलो छ, त्यसैले अनुसन्धानकर्ताहरूले यसलाई सिलिकन फ्रेममा निलम्बन गर्न र यसलाई तोड्न बिना यसलाई ठ्याक्कै ढाँचा बनाउने प्रक्रिया बनाउँछन्।

टंगस्टन डाइसल्फाइड वेभगाइड अप्टिकल यन्त्रलाई आजका यन्त्रहरू भन्दा सानो म्याग्निच्युडको अर्डरको आकारमा मापन गर्ने अवधारणाको प्रमाण हो। यसले उच्च घनत्व, उच्च क्षमताको फोटोनिक चिप्सको विकास गर्न सक्छ।