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科学家首次在表面等离激元上造出并操纵类光

2019年08月15日 栏目:体育

物体在一种介质中通过的速度比它产生波的速度快,就会形成尾迹,如一架超音速飞机飞过天空,会留下尾迹一样。近,美国哈佛大学研究人员首次在一种金

  物体在一种介质中通过的速度比它产生波的速度快,就会形成尾迹,如一架超音速飞机飞过天空,会留下尾迹一样。近,美国哈佛大学研究人员首次在一种金属表面 表面等离激元上造出了类似的光波尾迹。相关论文发表在近的《自然 纳米技术》杂志上。

  只要有波就会有尾迹,即使光波也可以。虽然没有东西比光在真空中的速度更快,但光并不总在真空中,某种东西可能在一种介质或材料中的速度比光的相位速度更快,这样就会产生尾迹,如的切伦科夫辐射,就是电荷在液体中的速度超过光的相位速度,从而产生了明亮的蓝色尾迹。

  据每日科学站报道,哈佛大学的电气工程研究员费德里克 卡帕索领导团队首次在表面等离激元上造出了同样的类光波尾迹。他们在金箔表面蚀刻出旋转式纳米花纹结构,做成一种超材料,花纹上会产生表面等离激元。他们设计了一种超光速电荷行波通过超材料,就会在激元上产生尾迹,如同一艘电动船驶过湖面,而这些花纹结构就是 船舵 。改变花纹上激元的相对相位,会提高行波的速度,可通过控制行波速度来控制尾迹。

  研究小组发现,照在超材料上的入射光的角度可作为额外的控制手段,用偏振光甚至能逆转尾迹相对于行波的方向 就像它是反方向驶过的船造成的。

  能控制光是一种强大的能力。 卡帕索说, 在宏观层面理解光学将带来全息技术、谷歌眼镜和LED发光设备等,但纳米光学是未来纳米技术的重要部分,这方面的研究能拓宽我们从微观层面控制和利用光的能力。

  造出并控制表面等离激元尾迹有可能带来新型的等离子耦合器、能产生二维全息图像或纳米聚焦的镜头。 在远小于光波的尺度上操控光是非常困难的。 论文作者、卡帕索实验室的研究生丹尼尔 温茨说, 我们不仅观察到了这些尾迹,而且找到多种控制和驾驭它们的方式。

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