亚搏亚搏

欢迎光临
我们一直在努力

科学家们使用共振纳米天线让光子“刹车”

光是有名的“飞毛腿”。它的超快速度关于快速信息交流来说至关重要。可是,当光穿过资料时,它与原子、分子相互作用并激起后两者的几率就会变得十分小。因而,假如科学家能够让光子“踩下刹车”,就有或许促进一系列新运用。

《天然·纳米技能》杂志8月17日报导,美国斯坦福大学的科学家展现了一种明显下降光速的新办法。

该校资料科学与工程副教授Jennifer Dionne领导的团队,将超薄硅片结构成了纳米条状,然后以共振办法捕捉光线,最终对其进行开释或重定向。

这类高质量因子谐振器,有望带来控制和运用光线的新办法,并运用于量子核算、虚拟实践/增强实践,乃至SARS-CoV-2病毒检测上。

论文作者、博士后研究人员Mark Lawrence说:“本质上,咱们期望将光线困在一个小盒子里边——当然,光线依然能从多个方向进出。多面体盒子很简单捕捉光线,但假如盒面是通明的就另当别论了。许多硅基运用中存在类似问题。”

在控制光之前,科学家们需求制作出适宜的谐振器,而这正是应战地点。谐振器的核心部件是一层超薄硅,它既能有用捕获光线,又不会过多吸收红外光。工程师将硅放置在通明晶片之上,然后用电子显微镜“笔”蚀刻出纳米天线图画。图画有必要尽或许滑润,否则将按捺资料捕获光线的才能。

Dionne说:“高质量因子共振需求十分润滑的侧壁。在微米级结构中,这很简单完成。但关于纳米结构而言,难度大大添加了。”

图画规划在高质量因子纳米结构的规划中起着关键作用。Lawrence说:“在电脑上,我能够容易画出超级滑润的线条和恣意形状的图画,但实践制作便是另一回事了。咱们有必要找到平衡点,让设备既能有杰出的光线捕获功能,又不会给现有制作办法找麻烦。”

Dionne等对规划进行了优化,最终使质量因子到达2500,简直高出前史值两个数量级。Dionne说:“质量因子到达较高水平,为许多令人振奋的技能运用奠定了根底。”例如,在生物传感范畴,单个生物分子体积很小,基本上是不行见的。可是,让光线成百上千次地穿过它,就能极大地添加勘探散射效应的时机。

现在,Dionne实验室正致力于将这项技能运用于COVID-19抗原和抗体的检测。Dionne说:“新技能能够为医师们供给惯用的‘光学读数’。因为光子的激烈相互作用,咱们得以有时机在极低浓度下检测一种病毒或多种抗体。”除病毒检测外,新技能还有望在自动驾驶轿车和量子科学等范畴锋芒毕露。

版权声明:本文由科界渠道原创编译,中文内容仅供参考,全部内容以英文原版为准。转载请注明来历科技工作者之家—科界App。

赞( 021 )
未经允许不得转载: 亚搏 » 科学家们使用共振纳米天线让光子“刹车”