近日美國耶魯大學研究員在實驗室中(zhōng)發現,在(zài)納米世(shì)界中光(guāng)可驅動物質。若以光(guāng)取代電的成果轉化為應用後,將會出現(xiàn)新型的半導體芯片技術。相關論文發表在11月27日出版的英國《自然》雜誌與《新科學家(jiā)》雜誌(zhì)上。
同是在本年度11月,美媒體曾報(bào)道生物醫(yī)學界研製(zhì)出基於光(guāng)輻射壓原理的光學鑷子,其對粒子無損傷且作用力均勻,能達到微米量級的精確定位,以操控微小顆粒來進行細胞和亞細胞層次的活體研究。這是此前光的作用力曾產生過的重要應用。
新成果結合了納米光子學與納米力學兩個最前沿的科學領域(yù)。此項實驗的領導者,耶魯大學電子工程係教授唐紅(音)表示,在宏觀尺度上,光的力非常之微弱,沒(méi)有(yǒu)人能感受到。可(kě)一旦將條件放在納米尺度上,就會發現光具有相當的能量,足以用於驅動物質。在實驗中,利用光驅(qū)動(dòng)成功了類似(sì)集成電路上的三極管般大小的半導體機械設備(bèi)。
據該論文的主要作者李墨(音)的進一步描述,此(cǐ)項研究取(qǔ)代了以光來(lái)移動粒子的技術,而是把(bǎ)一(yī)切集成在一塊微小的芯片上進而來控製半導(dǎo)體設備(bèi)的移動:實驗人員首先在矽芯片上鋪設出光的壓縮通道,當激光器發出的光被接(jiē)入芯片後,光可沿著(zhe)光導線路流動。實驗人員隨後使(shǐ)一段10微米長的光導懸(xuán)空(kōng)並振動,當光的強度被調製到和光導的(de)振動一致的頻率(lǜ)時,產生了共振(zhèn),證明光(guāng)確有力作(zuò)用於其上。
這一成果首(shǒu)次(cì)證明了光的力量能被有效的集合(hé)在極小區域內,如實驗中的納米級光子集成電路。而光子(zǐ)集成電路(lù)又能控製其(qí)他微小裝置,如計算機芯片等。左圖為矽芯片(piàn)上(shàng)的光集成電路。
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更多>2018-10-12