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美国北卡罗来纳州立大学发现用电场控制光线的新方法
理群

2017-05-26 | 前沿

【据美国北卡罗来纳州立大学网站2017年5月25日报道】美国北卡罗来纳州立大学(NCSU)的科研人员研制了一种技术,利用只有几个原子厚的半导体,通过电场可以对光线进行控制,包括强弱、指向以及传播方式(散射或聚焦)。由于光子是中性的,通常不会对电场做出响应,但可通过调整材料的折射率来控制光线。然而通过电场来调节材料的折射率也是相当困难的,目前对可见光的折射率调节范围也就在0.1-1%之间。NCSU的科研人员开发了一种技术,可使红色可见光在金属硫化物膜半导体材料中的折射率的变化幅度超过60%,且可连续调节,他们研究的材料包括硫化钼、硫化钨和硒化钨薄膜。这项技术与现有计算晶体管技术相同,每秒钟可对折射率进行数十亿次的动态调节,可以提供以与现代计算机一样快的逐个像素地控制光的幅度和相位的能力。研究人员认为,调节幅度还可以增大,下一步将探索是否可将该项技术扩展到其他波长的可见光。该项研究得到了美国国家科学基金的支持,相关研究成果已经在《Nano Letters》期刊上发表,论文题目为《Giant Gating Tunability of Optical Refractive Index in Transition Metal Dichalcogenide Monolayers》。

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