新研究提出了一種局限于層狀范德華半導(dǎo)體二硒化鎢平面內(nèi)的載流子光激發(fā)氣體，由此產(chǎn)生的雙曲線反應(yīng)允許納米光通過(guò)。圖片來(lái)源：Ella Maru Studio

近日，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)了一個(gè)獨(dú)特的平臺(tái)來(lái)編程層狀晶體，產(chǎn)生的成像能力超出了通常的需求限制。這一發(fā)現(xiàn)是控制納米光的重要一步，納米光是一種可以達(dá)到能想象的最小長(zhǎng)度的光。這項(xiàng)工作也為光量子信息處理領(lǐng)域提供了新見(jiàn)解，該領(lǐng)域旨在解決計(jì)算和通信方面的難題。相關(guān)論文刊登于《科學(xué)》。

哥倫比亞大學(xué)博士后研究員Aaron Sternbach說(shuō)：“我們能夠使用超快納米級(jí)顯微鏡發(fā)現(xiàn)一種用光控制晶體的新方法，可以隨意打開(kāi)和關(guān)閉難以捉摸的光子特性。通常這種影響是短暫的，僅持續(xù)萬(wàn)億分之一秒，但我們現(xiàn)在能夠清楚地觀察到這些現(xiàn)象?！弊匀唤鐚?duì)光線的聚焦是有限制的。但在一種特殊的層狀晶體材料中——范德瓦爾斯晶體——這些規(guī)則有時(shí)會(huì)被打破。在這些特殊情況下，光可以不受任何限制，從而使得即使是最小的物體也能被清楚地看到。

該研究展示了一種控制納米光流動(dòng)的新方法。哥倫比亞大學(xué)的研究人員研究了一種被稱為二硒化鎢的范德瓦爾斯晶體，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和與光的強(qiáng)烈相互作用，這種晶體在電子和光子技術(shù)方面的潛在集成具有很高的價(jià)值。當(dāng)科學(xué)家用光脈沖照射晶體時(shí)，他們能夠改變晶體的電子結(jié)構(gòu)。這種由光“開(kāi)關(guān)”產(chǎn)生的新結(jié)構(gòu)，允許一些非常不尋常的事情發(fā)生：納米尺度上的超精細(xì)細(xì)節(jié)可以通過(guò)晶體傳輸，并在晶體表面成像。

“激光脈沖使我們能夠在這種半導(dǎo)體原型中創(chuàng)造一種新的電子狀態(tài)，哪怕只有幾皮秒?！盨ternbach說(shuō)，“這一發(fā)現(xiàn)幫助我們走上了光學(xué)可編程量子相新材料的道路?！?/p>

相關(guān)論文信息：http://dx.doi.org/10.1126/science.abe9163



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