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时间:2024-11-13 19:11:03
由麻省理工学院的研究人员研发的一种新技术,说明了了光子晶体以及其制备材料的内部细节,其类似的光学性质是普遍研究的主题。 光子晶体是用微流触芯片类似于的制取方法,制作的由数以百万计密集的在一块半透明材料微小孔包含。根据微孔清楚的方向、大小和这些孔的间距,这些材料可以呈现独有的光学性质,还包括超级透镜等,可容许缩放至远超过了长时间的理论无限大的缩放倍数,而负折射率,是光在其中倾斜的路径刚好与通过长时间半透明材料忽略的情况。
但要精确地理解各种颜色和有所不同方向的光通过光子晶体时的情况,必须经过非常复杂的计算出来。研究人员常常用于高度修改的方法,例如,他们有可能只计算出来光沿一个单一的方向或一个单一频率光的不道德情况。 忽略,新技术使其需要了解到光子晶体全方位的信息。研究人员可以用于一个非常简单的实验室设置表明其信息的模式,所谓的异频线,即一个图形化的形式,可以很简单地展开照片和检查,在许多情况下,不必须计算出来。
这种方法本周公开发表在《科学研究进展》杂志上,这篇研究论文由麻省理工大学博士后BoZhen,还有最近毕业于韦尔斯利学院和麻省理工学院的EmmaRegan,以及麻省理工学院的物理学教授MarinSoljacic和JohnJoannopoulos四人共同完成。 Zhen说明说道,这项新技术的找到,是通过对研究人员注意到的一个现象的紧密仔细观察找到的,这一过程经历了许多年,但这一现象的起源目前还没被明白的解读。当样品被激光照耀时,衍射的光的模式或许从光子材料的样品中衍射出来。
这种衍射是令人惊讶的,因为底层的结晶结构,在这些材料中呈现出出来的完全是极致的。 当我们企图做到一个激光测量,我们总是不会看见这种模式,Zhen说道。我们仔细观察到了这个形状,但我们不告诉究竟再次发生了什么,但它显然协助他们获得准确偏移的实验装置,因为只要激光束与晶体准确排序偏移时,散射光模式就不会经常出现。
经过细心的分析,他们意识到,衍射模式所产生的微小的缺失,即在晶体中的孔,不是几乎的圆形的形状,而是略为从一端到另一端呈现出锥形的。 在最佳的样品中都会不存在这种无意为之的缺失,Regan说道。人们指出衍射弱,因为样品完全是极致的,但事实证明,在某些角度和频率的光衍射很强;多达百分之50的入射光可以集中。
在所有的可见光谱中,通过用有所不同的颜色的序列来照耀样品,有可能创建相对于光束所采行的路径的一个原始的表明。散射光产生一个有所不同频率图形的直观视角,即当有所不同颜色光束在通过光子晶体时的倾斜情况的一系列地形图。
这是一个十分美丽的、仔细观察等频线十分必要的方式,Soljacic说道。你只必须利用具备正确方向和频率的光太阳光在样品上,取得的就是所须要信息的必要图像,他说道。
该研究小组说道,这一找到有可能对许多有所不同的应用于方面都是简单的。例如,它可能会有助构建一个大的、半透明的表明屏幕,当围殴一个窗口时大多数光不会通过必要通过,而特定频率的光将被衍射,从而不会在屏幕上产生一个明晰的图像。或者,该方法可以用来作为私人显示器,只不会为屏幕正前方的人表明可见。 因为它依赖晶体的缺失生产方法,该方法也可用作这些材料生产的质量控制措施;图像所获取的不仅是缺失总量的命令,还有其具体性,即在样品上的主要无序性是来自于非圆形孔还是转印不直等情况,而这些处理过程都是可以调整和改良的。
该小组成员还包括麻省理工大学电子研究实验室的研究人员,还包括YuichiIgarashi(现在在日本NEC公司),IdoKaminer,ChiaWeiHsu(现在在耶鲁大学),和YichenShen。这项工作是由麻省理工学院纳米技术中心和美国陆军研究办公室,以及美国能源部的能源前沿中心资助反对。
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