科學家利用量子物理學創造地球上最薄的透鏡

量子現象使科學家能夠開發出一種只有三個原子厚的透鏡，這是有史以來最薄的晶狀體。

奇怪的是，這種創新方法允許大多數波長的光直接通過——這一特點可以看出它在光纖通信和增強現實眼鏡等小工具方面具有巨大的潛力。

來自荷蘭阿姆斯特丹大學和美國斯坦福大學的研究人員發明了這種鏡頭，他們表示，他們的創新將推進對這種類型的鏡頭以及微型電子系統的研究。

“該鏡頭可用于不應干擾透過鏡頭的視野的應用，但可以利用一小部分光來收集信息，”說喬里克·范·德·格羅普（Jorik van de Groep），一位納米科學家在阿姆斯特丹大學。

在折射過程中，入射波不是使用透明材料的曲面來彎曲光線，而是通過一系列凹槽邊緣聚焦，使用衍射.

該技術被稱為菲涅爾透鏡或區域板鏡頭幾個世紀以來，它一直被用于制造薄而輕的鏡頭，就像燈塔中使用的鏡頭一樣。

為了給這項技術帶來量子推動力，研究小組將同心環蝕刻到半導體的薄層中，稱為二硫化鎢（WS公司₂).什么時候WS系列₂吸收光，它的電子以精確的方式移動，留下一個間隙，這本身可以被認為是一種粒子。

電子和它的“空穴”一起是形成所謂的激子，它具有有助于提高非常特定波長的光的聚焦效率的特性，同時讓其他波長原封不動地通過。

環的大小以及它們之間的距離使鏡頭能夠將紅光聚焦在1毫米外。該團隊發現雖然鏡頭在室溫下工作，但在較低的溫度下，其對焦能力變得更加高效.

接下來，研究人員希望進行更多的實驗，看看如何進一步操縱激子行為，以提高透鏡的效率和能力。例如，未來的研究可能涉及可以放置在其他材料上的光學涂層，以及電荷的變化。

“激子對材料中的電荷密度非常敏感，因此我們可以通過施加電壓來改變材料的折射率，”說范德格羅普。

該研究已發表在納米字母.

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