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納米光子器件的光學(xué)效率
來源:網(wǎng)絡(luò)
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作者:chemical-1031735
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發(fā)布時(shí)間: 2623天前
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六方氮化硼形成由硼和氮原子構(gòu)成的原子薄晶格。這種材料最近被證明是一種激發(fā)紅外納米光電子學(xué)的光學(xué)材料，被認(rèn)為是二維材料的理想襯底。
由美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室（NRL）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)物理學(xué)家小組展示了改善六角形氮化硼器件的光學(xué)損耗特性和傳輸效率的方法，從而使超小激光器和納米光學(xué)成為可能。
“這項(xiàng)研究的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，”物理學(xué)家亞歷Alexander J. Giles博士說，“通過將光限制在非常小的范圍內(nèi)，納米光子裝置可直接應(yīng)用于超高分辨顯微鏡、太陽能收集、光學(xué)計(jì)算和有針對性的醫(yī)療治療?！?/span>
六方氮化硼形成由硼和氮原子構(gòu)成的原子薄晶格。這種材料最近被證明是一種激發(fā)紅外納米光電子學(xué)的光學(xué)材料，被認(rèn)為是二維材料的理想襯底。
雖然以前的工作表明，天然的hBN支持在應(yīng)用中需要的深度的亞衍射雙曲聲子，如子衍射光學(xué)成像（所謂的“超透鏡”）、能量轉(zhuǎn)換、化學(xué)傳感和量子納米光電子，有限的傳輸效率繼續(xù)存在。
Giles說：“我們已經(jīng)證明，通過在極性半導(dǎo)體和電介質(zhì)材料中對同位素進(jìn)行細(xì)致的工程，納米光電子的內(nèi)在效率限制是可以克服的?！?/span>
自然生成的硼由兩種同位素組成，即硼-10和硼-11，在原子質(zhì)量上有10%的差異。這種差異導(dǎo)致了聲子散射造成的巨大損失，限制了這種材料的潛在應(yīng)用。NRL的研究小組已經(jīng)設(shè)計(jì)了超過99%的同位素純樣品，這意味著它們幾乎全部由硼-10或硼-11同位素組成。
這種方法導(dǎo)致光學(xué)損耗的大幅減少，從而導(dǎo)致光學(xué)模式的傳播速度提高到原來的三倍，并持續(xù)時(shí)間長達(dá)三倍以上。這些長期存在的振動(dòng)模式不僅能使近場光學(xué)和化學(xué)傳感等領(lǐng)域的直接進(jìn)步，而且也為其他材料系統(tǒng)的開發(fā)和建立提供了一種戰(zhàn)略途徑。
Giles說：“在納米尺度上控制和操作光，次衍射的尺寸是出了名的困難和低效。”“我們的工作為下一代材料和設(shè)備的發(fā)展開辟了新的道路?！?/span>
“這項(xiàng)研究的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，”物理學(xué)家亞歷Alexander J. Giles博士說，“通過將光限制在非常小的范圍內(nèi)，納米光子裝置可直接應(yīng)用于超高分辨顯微鏡、太陽能收集、光學(xué)計(jì)算和有針對性的醫(yī)療治療?！?/span>
六方氮化硼形成由硼和氮原子構(gòu)成的原子薄晶格。這種材料最近被證明是一種激發(fā)紅外納米光電子學(xué)的光學(xué)材料，被認(rèn)為是二維材料的理想襯底。
雖然以前的工作表明，天然的hBN支持在應(yīng)用中需要的深度的亞衍射雙曲聲子，如子衍射光學(xué)成像（所謂的“超透鏡”）、能量轉(zhuǎn)換、化學(xué)傳感和量子納米光電子，有限的傳輸效率繼續(xù)存在。
Giles說：“我們已經(jīng)證明，通過在極性半導(dǎo)體和電介質(zhì)材料中對同位素進(jìn)行細(xì)致的工程，納米光電子的內(nèi)在效率限制是可以克服的?！?/span>
自然生成的硼由兩種同位素組成，即硼-10和硼-11，在原子質(zhì)量上有10%的差異。這種差異導(dǎo)致了聲子散射造成的巨大損失，限制了這種材料的潛在應(yīng)用。NRL的研究小組已經(jīng)設(shè)計(jì)了超過99%的同位素純樣品，這意味著它們幾乎全部由硼-10或硼-11同位素組成。
這種方法導(dǎo)致光學(xué)損耗的大幅減少，從而導(dǎo)致光學(xué)模式的傳播速度提高到原來的三倍，并持續(xù)時(shí)間長達(dá)三倍以上。這些長期存在的振動(dòng)模式不僅能使近場光學(xué)和化學(xué)傳感等領(lǐng)域的直接進(jìn)步，而且也為其他材料系統(tǒng)的開發(fā)和建立提供了一種戰(zhàn)略途徑。
Giles說：“在納米尺度上控制和操作光，次衍射的尺寸是出了名的困難和低效。”“我們的工作為下一代材料和設(shè)備的發(fā)展開辟了新的道路?！?/span>
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