研究人員利用激光發射出極短“閃光”，以研究納米世界。
由於卓越的定位精確性和對入射激光的放大作用，由金屬和半導體構成的微粒有望作為未來光學計算機組件的光源。《自然通訊》雜誌發文稱，德國奧爾登堡大學研究人員Christoph Lienau博士和Jin-Hui Zhong博士領導的研究小組首次對金屬-半導體微觀粒子的光學作用過程進行了解釋。
在他們的研究中，材料學家Dong Wang和Peter Schaaf教授製造了納米金海綿，並通過先進的納米制造技術，為納米海綿塗覆了半導體氧化鋅層。這種納米材料結合了金屬和半導體的光學性能，能夠改變光束的顏色。例如，當它受到紅色激光照射時，可以發射出短波長的藍色激光。發射光的具體顏色取決於材料性質。Lienau表示，製造納米尺度的非線性光學材料是目前光學領域研究的重大挑戰之一。
未來的光學計算機可能會依靠光進行計算，納米顆粒可以作為其微型光源。Zhong說：“這樣的粒子可以稱為納米激光器。其潛在應用包括超快光學開關和晶體管。”
為了解釋納米材料對激光顏色的轉換性能，瑞典隆德大學研究人員Anne L'Huillier博士與Anders Mikkelsen博士等使用了超快光電子顯微鏡技術。他們發現，光有效地聚集在了納米孔道中。德國伊爾梅瑙科技大學物理學家Erich Runge教授的團隊用理論模型模擬了這種材料的特性。他們認為，金屬-半導體納米顆粒能夠為調整發射光的性質提供新機遇。Zhong說：“我們的研究為理解金屬-半導體納米結構如何放大光提供了基礎性的新見解。觀測結果有助於開發出具有更好光學性能的材料。”
Lienau指導的“超快納米光學”研究團隊，主要從事超高空間、時間分辨率的納米世界進程的研究。Lienau團隊已經在這個領域取得了多項重大突破。例如，他們開發的金屬超級透鏡，達到了創紀錄的光學分辨率。
期刊編號：2041-1723
原文鏈接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-03/uoo-anl031920.php
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