Ang Waveguide na binubuo ng tungsten disulfide ay binuo ng mga inhinyero sa Unibersidad ng California San Diego at ito ay tatlong patong lamang ng mga atom na manipis at ito ang pinakamanipis na optical device sa mundo! Inilathala ng mga mananaliksik ang kanilang mga natuklasan noong Agosto 12 saNanoteknolohiya ng Kalikasan.

Ang bagong waveguide, ay humigit-kumulang 6 na angstrom (1 angstrom = 10^-10metro), 10,000 beses na mas manipis kaysa sa karaniwang hibla, at humigit-kumulang 500 beses na mas manipis kaysa sa isang on-chip na optical device sa isang integrated photonic circuit. Binubuo ito ng isang solong layer ng tungsten disulfide na nasuspinde sa isang silicon frame (isang layer ng tungsten atoms ay nasa pagitan ng dalawang sulfur atoms), at ang single-layer ay bumubuo ng isang photonic crystal mula sa isang serye ng mga pattern ng nanopore.

Espesyal ang solong layer na kristal na ito dahil sinusuportahan nito ang mga pares ng electron-hole na tinatawag na excitons, sa temperatura ng silid, ang mga exciton na ito ay bumubuo ng isang malakas na optical response kung kaya't ang refractive index ng kristal ay humigit-kumulang apat na beses ang air refractive index sa paligid nito. Sa kaibahan, ang isa pang materyal na may parehong kapal ay walang ganoong mataas na refractive index. Habang ang liwanag ay naglalakbay sa kristal, ito ay nakukuha sa loob at isinasagawa sa kahabaan ng eroplano sa pamamagitan ng kabuuang panloob na pagmuni-muni.

Ang mga channel ng waveguide na ilaw sa nakikitang spectrum ay isa pang espesyal na tampok. Ang waveguiding ay dati nang naipakita gamit ang graphene, na atomically thin din, ngunit sa infrared wavelength. Nagpakita ang koponan sa unang pagkakataon ng waveguiding sa nakikitang rehiyon. Ang mga nanosized na butas na nakaukit sa kristal ay nagbibigay-daan sa ilang liwanag na nakakalat nang patayo sa eroplano upang ito ay maobserbahan at masuri. Ang hanay ng mga butas na ito ay gumagawa ng isang pana-panahong istraktura na ginagawang doble ang kristal bilang isang resonator.

Ginagawa rin nitong pinakamanipis na optical resonator para sa nakikitang liwanag na maipapakita sa eksperimentong paraan. Ang sistemang ito ay hindi lamang resonantly na nagpapahusay sa light-matter na interaksyon, ngunit nagsisilbi rin bilang pangalawang-order na grating coupler upang ikonekta ang ilaw sa optical waveguide.

Gumamit ang mga mananaliksik ng mga advanced na micro- at nanofabrication na pamamaraan upang lumikha ng waveguide. Ang paglikha ng istraktura ay partikular na mahirap. Ang materyal ay atomically manipis, kaya ang mga mananaliksik ay gumawa ng isang proseso upang suspindihin ito sa isang silicon frame at i-pattern ito nang tumpak nang hindi nasira ito.

Ang tungsten disulfide waveguide ay isang patunay ng konsepto para sa pagpapaliit ng optical device sa mga laki na mas maliit sa mga order ng magnitude kaysa sa mga device ngayon. Maaari itong humantong sa pagbuo ng mas mataas na density, mas mataas na kapasidad na photonic chips.