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納米光子器件的光學效率
來源:網絡
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作者:chemical-1031735
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發布時間: 2771天前
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六方氮化硼形成由硼和氮原子構成的原子薄晶格。這種材料最近被證明是一種激發紅外納米光電子學的光學材料，被認為是二維材料的理想襯底。
由美國海軍研究實驗室（NRL）領導的一個物理學家小組展示了改善六角形氮化硼器件的光學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成為可能。
“這項研究的應用相當廣泛，”物理學家亞歷Alexander J. Giles博士說，“通過將光限制在非常小的范圍內，納米光子裝置可直接應用于超高分辨顯微鏡、太陽能收集、光學計算和有針對性的醫療治療?！?/span>
六方氮化硼形成由硼和氮原子構成的原子薄晶格。這種材料最近被證明是一種激發紅外納米光電子學的光學材料，被認為是二維材料的理想襯底。
雖然以前的工作表明，天然的hBN支持在應用中需要的深度的亞衍射雙曲聲子，如子衍射光學成像（所謂的“超透鏡”）、能量轉換、化學傳感和量子納米光電子，有限的傳輸效率繼續存在。
Giles說：“我們已經證明，通過在極性半導體和電介質材料中對同位素進行細致的工程，納米光電子的內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，在原子質量上有10%的差異。這種差異導致了聲子散射造成的巨大損失，限制了這種材料的潛在應用。NRL的研究小組已經設計了超過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。
這種方法導致光學損耗的大幅減少，從而導致光學模式的傳播速度提高到原來的三倍，并持續時間長達三倍以上。這些長期存在的振動模式不僅能使近場光學和化學傳感等領域的直接進步，而且也為其他材料系統的開發和建立提供了一種戰略途徑。
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備的發展開辟了新的道路。”
“這項研究的應用相當廣泛，”物理學家亞歷Alexander J. Giles博士說，“通過將光限制在非常小的范圍內，納米光子裝置可直接應用于超高分辨顯微鏡、太陽能收集、光學計算和有針對性的醫療治療?！?/span>
六方氮化硼形成由硼和氮原子構成的原子薄晶格。這種材料最近被證明是一種激發紅外納米光電子學的光學材料，被認為是二維材料的理想襯底。
雖然以前的工作表明，天然的hBN支持在應用中需要的深度的亞衍射雙曲聲子，如子衍射光學成像（所謂的“超透鏡”）、能量轉換、化學傳感和量子納米光電子，有限的傳輸效率繼續存在。
Giles說：“我們已經證明，通過在極性半導體和電介質材料中對同位素進行細致的工程，納米光電子的內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，在原子質量上有10%的差異。這種差異導致了聲子散射造成的巨大損失，限制了這種材料的潛在應用。NRL的研究小組已經設計了超過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。
這種方法導致光學損耗的大幅減少，從而導致光學模式的傳播速度提高到原來的三倍，并持續時間長達三倍以上。這些長期存在的振動模式不僅能使近場光學和化學傳感等領域的直接進步，而且也為其他材料系統的開發和建立提供了一種戰略途徑。
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備的發展開辟了新的道路。”
