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研究人员设计了纳米级光反馈回路

瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员发现了一种全新的方法,可以捕获,放大和连接纳米级的光与物质。 他们使用一个由堆叠的原子级薄材料制成的小盒子,设计了一种新型的反馈回路,其中光和物质成为一体。

研究人员在论文标题“过渡金属二硫化物纳米盘作为高折射率介电Mie纳米探测器”中发表他们的结果,研究人员从剥离的多层二硫化钨(WS 2 )制造了纳米盘,并展示了明显的Mie共振和anapole状态,他们可以调整通过改变纳米盘尺寸和纵横比,在可见光和近红外范围内的波长。 他们还描述了一种新的光物质相互作用体系,在单个WS2纳米盘中发生的anapole-exciton极化,他们说可以利用它来设计用于光反馈环路的微小光学谐振器。

“我们创造了一种由等量的光和物质组成的混合物。 这一概念为基础研究和应用纳米光子学开辟了新的大门,并且对此有很多科学兴趣,“Chalmers物理系研究员Ruggero Verre解释说,他是该科学文章的作者之一。

当Verre和他的部门同事Timur Shegai,Denis Baranov,Battulga Munkhbat和MikaelKäll以创新的方式结合两个不同的概念时,发现了这一发现。MikaelKäll的研究团队正在研究所谓的纳米天线,它可以以最有效的方式捕获和放大光。 Timur Shegai的团队正在研究某种类型的原子级薄二维材料,称为过渡金属二硫化物(TMDCs),类似于石墨烯。 通过将天线概念与堆叠的二维材料相结合,创造了新的可能性。

通过创建一个带有WS 2的微型共振箱,它们能够使光和物质在其内部相互作用,确保光被捕获并以材料内部的某个“色调”反弹,有效地将光能传递给电子TMDC材料再次出现。

anapole-exciton polaritons光物质相互作用类似于光能在两种状态 - 光波和物质 - 之间振荡,同时在盒子内捕获和放大。 研究人员成功地将光和物质非常有效地结合在一个直径仅为100纳米的颗粒中。

“我们成功地证明堆叠的原子级薄材料可以纳米结构成微小的光学谐振器,这对光子学应用非常重要。 由于这是一种使用这种材料的新方法,我们称之为“TMDC nanophotonics”。 我确信这个研究领域前景光明,“查尔莫斯物理系副教授,该文章的作者之一Timur Shegai说。

· 2019-06-12 07:40  本新闻来源自:eenews,版权归原创方所有

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