Свет может функционировать как сверхбыстрый канал связи, к примеру между разными разделами компьютерной микросхемы, но он может кроме этого употребляться для ультрачувствительных датчиков либо наноразмерных лазеров на чипе. На данный момент имеется большое количество изучения того, как потом сократить устройства, каковые руководят и ведут свет.
Новые способы, ищущие методы сократить свет в очень маленькие места, гораздо меньшие, чем текущие, увеличивались. Исследователи ранее нашли, что металлы смогут сжать свет ниже масштаба длины волны (предел дифракции), но больше заключения постоянно прибывало бы за счет большего количества энергетической утраты.
Эта главная неприятность была сейчас преодолена.«Графен удивляет нас: никто не считал, что ограничение света до предела с одним атомом будет вероятно. Это откроет полностью новый комплект заявлений, таких как оптические коммуникации и чувствующий в масштабе ниже одного миллимикрона», сообщил доктор наук ICREA Франк Коппенс в ICFO – Университет Фотонных Наук в Барселоне, Испания, кто привел изучение.Эта команда исследователей включая тех от ICFO (Испания), Университет Minho (Португалия) и MIT (США) применяла стопки двумерных материалов, названных гетероструктурами, дабы создать новое нанооптическое устройство.
Они забрали графеновый монослой (что действует как полуметалл), и сложенный на него, монослой шестиугольного нитрида бора (hBN) (изолятор), и сверху этого внес множество железных прутов. Они применяли графен, по причине того, что он может вести свет в форме плазмонов, каковые являются колебаниями электронов, взаимодействуя очень сильно со светом.«Сперва мы искали новый метод взволновать графеновые плазмоны. На пути мы нашли, что заключение было более сильным, чем прежде и дополнительные минимальные утраты.
Так, мы решили пойти в один предел атома с неожиданными результатами», сообщил Дэвид Олкараз Ирэнзо, ведущий создатель от ICFO.Отправляя инфракрасный свет через их устройства, исследователи замечали, как плазмоны размножились промежуточный металл и графен. Дабы достигнуть самого мелкого мыслимого пространства, они решили уменьшить промежуток между металлом и графеном как возможно больше, дабы видеть, осталось ли заключение света действенным, т.е. без дополнительных энергетических утрат. Поразительно, они видели, что, кроме того в то время, когда монослой hBN употреблялся в качестве распорной подробности, плазмоны были все еще взволнованы и имели возможность размножиться вольно, будучи ограниченным каналом всего одного толстого атома.
Им удалось включить и отключить это распространение плазмона, легко применив электрическое напряжение, демонстрируя контроль света, управляемого в каналах, меньших, чем один миллимикрон.Это разрешает новые оптикоэлектронные устройства, каковые всего один миллимикрон толщиной, таковы как ультрамаленькие оптические выключатели, датчики и датчики. Из-за трансформации парадигмы в оптическом полевом заключении, чрезвычайные сотрудничества легкого вопроса смогут сейчас быть изучены, каковые не были дешёвы прежде. Набор инструментов масштаба атома двумерных материалов сейчас кроме этого был применимым для многих типов новых устройств, где и электронами и светом возможно руководить кроме того вниз к масштабу миллимикрона.
Доктор наук Андреа К. Феррари, техники и Чиновник Науки Графенового флагмана и Глава его Группы управления, добавили, «Тогда как флагман стимулирует разработку новых заявлений, в особенности в области фотоники и оптоэлектроники, мы не теряем из виду фундаментальное изучение. Впечатляющими результатами, о которых информируют в данной статье, есть свидетельство уместности для ультрасовременной науки о ведущей работе.
Достигание окончательного предела легкого заключения имело возможность привести к новым устройствам с беспрецедентными маленькими размерами».