一个由欧洲和以色列物理学家组成的团队在量子纳米光子学领域取得重大突破。他们引入了一种新型的极化子腔,并重新定义了光子限制的极限。6日发表在《自然·材料》杂志上的论文详细介绍了这项开创性的工作,展示了一种限制光子的非常规方法,克服了纳米光子学的传统限制。
物理学家长期以来一直在寻找将光子压缩得越来越小的方法。光子的空间尺度是波长。当一个光子被强迫进入一个比波长小得多的腔体时,它实际上变得更加“集中”。这增强了光子与电子的相互作用,放大了腔内的量子过程。然而,尽管科学家在将光子体积限制在深亚波长范围方面取得了巨大成功,但耗散的影响仍然是一个主要障碍。纳米腔中的光子被吸收得非常快,这种耗散限制了纳米腔在一些量子应用中的适用性。
研究团队此次创造了具有突破以往的亚波长体积和寿命的纳米腔,克服了上述限制。这些纳米腔的面积小于100×100平方纳米,厚度仅为3纳米,限制光的时间要长得多。其关键在于双曲声子极化激元的使用,这种独特的电磁激励发生在形成空腔的二维材料中。
与以前不同,此次研究利用了一种新的间接限制机制。研究人员在金衬底上钻了纳米腔。打孔后,他们将二维材料六方氮化硼转移到金衬底上方。六方氮化硼可帮助实现双曲声子极化激元的电磁激励过程。当极化子从金衬底边缘上方通过时,它们会受到强烈的反射,从而受到限制。因此,这种方法避免了对六方氮化硼的直接塑造,同时保持了其原始质量,从而在腔内实现高度受限和长寿命的光子。
这一成果为量子光学的新应用和进步打开了大门,打破了此前认为的光子限制极限。下一步,研究人员打算利用这些空腔来观察之前被认为不可能的量子效应,进一步研究双曲声子极化激元行为的有趣而违反直觉的物理学原理。
光是一种不羁的存在,科学家却力图为它打造囚笼。虽然光子器件的尺寸受限于不可避免的衍射极限,但材料学的突破性发展,使得新式纳米腔将光线限制在超出衍射极限的范围,成为未来光电操作的基石——不仅适用于操纵单个光子,还能帮助光学通路取代电子通路,从而减少功耗。黄金薄膜以其出色的镜面光学特性,被选为纳米腔的衬底材料;而六方氮化硼则是继石墨烯后又一流行二维材料。它们将联手开辟半导体应用的新维度,带给我们更多惊喜。
一个由欧洲和以色列物理学家组成的团队在量子纳米光子学领域取得重大突破。他们引入了一种新型的极化子腔,并重新定义了光子限制的极限。6日发表在《自然·材料》杂志上的论文详细介绍了这项开创性的工作,展示了一种限制光子的非常规方法,克服了纳米光子学的传统限制。
物理学家长期以来一直在寻找将光子压缩得越来越小的方法。光子的空间尺度是波长。当一个光子被强迫进入一个比波长小得多的腔体时,它实际上变得更加“集中”。这增强了光子与电子的相互作用,放大了腔内的量子过程。然而,尽管科学家在将光子体积限制在深亚波长范围方面取得了巨大成功,但耗散的影响仍然是一个主要障碍。纳米腔中的光子被吸收得非常快,这种耗散限制了纳米腔在一些量子应用中的适用性。
研究团队此次创造了具有突破以往的亚波长体积和寿命的纳米腔,克服了上述限制。这些纳米腔的面积小于100×100平方纳米,厚度仅为3纳米,限制光的时间要长得多。其关键在于双曲声子极化激元的使用,这种独特的电磁激励发生在形成空腔的二维材料中。
与以前不同,此次研究利用了一种新的间接限制机制。研究人员在金衬底上钻了纳米腔。打孔后,他们将二维材料六方氮化硼转移到金衬底上方。六方氮化硼可帮助实现双曲声子极化激元的电磁激励过程。当极化子从金衬底边缘上方通过时,它们会受到强烈的反射,从而受到限制。因此,这种方法避免了对六方氮化硼的直接塑造,同时保持了其原始质量,从而在腔内实现高度受限和长寿命的光子。
这一成果为量子光学的新应用和进步打开了大门,打破了此前认为的光子限制极限。下一步,研究人员打算利用这些空腔来观察之前被认为不可能的量子效应,进一步研究双曲声子极化激元行为的有趣而违反直觉的物理学原理。
光是一种不羁的存在,科学家却力图为它打造囚笼。虽然光子器件的尺寸受限于不可避免的衍射极限,但材料学的突破性发展,使得新式纳米腔将光线限制在超出衍射极限的范围,成为未来光电操作的基石——不仅适用于操纵单个光子,还能帮助光学通路取代电子通路,从而减少功耗。黄金薄膜以其出色的镜面光学特性,被选为纳米腔的衬底材料;而六方氮化硼则是继石墨烯后又一流行二维材料。它们将联手开辟半导体应用的新维度,带给我们更多惊喜。
3月18日是第24个“全国爱肝日”。今年活动的主题是,“早防早筛,远离肝硬化”。重庆多所医院开展义诊咨询活动,通过普及肝病的防治知识,让民众主动筛查、规范治疗、定期随访,提高大众爱肝护肝意识, 人体免疫系统中的小过滤器淋巴结有了新妙用。近日,浙江大学药学院、金华研究院教授顾臻团队联合多位科研人员,在国际上首次提出利用冷冻干燥的淋巴结组织提升抗肿瘤药物疗效的方法。相关论文发 3月20日对于我国抗衰老研究是个特殊的日子,经过近3年的不懈努力,八子补肾胶囊抗衰老取得又一重大突破。挑战人类生命极限是摆在全球科学家面前的重大课题,抗衰老研究已成为世界生命科学领域关注 玻璃,是我们日常生活中常见且应用非常广泛的一种材料,如外墙、窗户、杯子、灯饰……但玻璃的应用远不止于此。2024年3月22日14时,由中国下一代教育基金会与中国平安共同主办、科技 春,推也。从草从日,草春时生也。进入春日,人们时常能在大地回暖、万物复苏中见证旺盛的生命力。一起解锁空间站里的“春日关键词”,感受太空中的“春日力量”吧!春日关键词:温暖空间站内 四季如春 3月22日,中国互联网络信息中心(CNNIC)发布第53次《中国互联网络发展状况统计报告》(以下简称《报告》)。《报告》显示,截至2023年12月,我国网民规模达10.92亿人,较2022年12月新增网民2480万人,互联网 。
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