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日前，國家納米科學中心的戴慶團隊在納米尺度光電互聯(lián)領域研究取得了新突破。該團隊實現(xiàn)了極化激元的高效激發(fā)和長程傳輸，并創(chuàng)制了一種新型的電調(diào)控光子“晶體管”。相關(guān)成果近日在國際學術(shù)期刊《科學》在線發(fā)表。

此項研究中，研究團隊率先提出利用納米材料的極化激元作為媒介，實現(xiàn)高效光電互聯(lián)的新思路。極化激元是一種由入射光與材料表界面相互作用形成的特殊電磁模式(表面波)，具有優(yōu)異的光場壓縮能力，可以輕易突破光學衍射極限從而實現(xiàn)納米尺度上光信息的傳輸和處理。

戴慶介紹，光電互聯(lián)相當于光電兩條“高速公路”交匯的“收費站”，而構(gòu)筑極化激元光電互聯(lián)相當于將“收費站”改造成“立交橋”，從而大幅增加通道和提升信息處理速度。

研究團隊設計并構(gòu)筑了微納尺度的石墨烯/氧化鉬兩種異質(zhì)材料的堆疊結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了用一種極化激元調(diào)控另一種極化激元開關(guān)的“晶體管”功能，可實現(xiàn)光從常規(guī)正折射到負折射的動態(tài)調(diào)控。

“這項研究充分發(fā)揮了極化激元對光高壓縮和易調(diào)控的優(yōu)勢，不僅有望實現(xiàn)高效光電互聯(lián)，還可以提供額外的信息處理能力，在促進光電融合器件走向大規(guī)模集成方面具有廣闊應用前景。”戴慶說。

關(guān)鍵詞： 極化激元 高速公路 衍射極限 異質(zhì)材料 科學中心