开启和关闭Nanolight：一种超小型编程光的新方法

示出了电子载体的光激发气体，其被限制在层状范德华半导体二硒化钨的平面中。随后的双曲线响应允许纳米光通过。

由哥伦比亚大学领导的一组研究人员开发了一个独特的平台，用于对分层晶体进行编程，从而产生超出常规需求限制的成像功能。

这一发现是朝着控制纳米光迈出的重要一步，纳米光是可以进入可想象到的最小长度尺度的光。该工作还为光量子信息处理领域提供了见解，其目的是解决计算和通信中的难题。

哥伦比亚大学博士后研究员，研究的首席研究员亚伦·斯特恩巴赫（Aaron Sternbach）表示：“我们能够使用超快的纳米级显微镜来发现控制光晶体的新方法，随意打开和关闭难以捉摸的光子特性。”“这些影响是短暂的，仅持续万亿分之一秒，但我们现在能够清楚地观察到这些现象。”

这项研究于2021年2月5日发表在《科学》杂志上。

大自然为光线的聚焦设置了限制。即使在显微镜中，比此限制更近的两个不同的对象也似乎是一个。但是在一类特殊的层状晶体材料（称为van de Waals晶体）中，有时会打破这些规则。在这些特殊情况下，可以将光限制在这些材料中而没有任何限制，从而甚至可以清晰地看到最小的物体。

在他们的实验中，哥伦比亚研究人员研究了称为二硒化钨的范德华晶体，该晶体因其独特的结构以及与光的强相互作用而在电子和光子技术中具有潜在的集成性，因此引起了人们的极大兴趣。

当科学家用光脉冲照亮晶体时，他们能够改变晶体的电子结构。由光交换事件创建的新结构允许发生一些非常不常见的事情：纳米级的超细细节可以通过晶体传输并在其表面成像。

该报告展示了一种控制纳米光流的新方法。随着研究人员寻找方法来满足对技术的不断增长的需求，这些技术已经远远超出了常规光子学和电子学所能达到的范围，因此纳米级或纳米光子学上的光学操纵已成为人们关注的一个关键领域。

哥伦比亚大学希金斯物理学教授，论文的资深作者德米特里·巴索夫（Dmitri Basov）认为，研究小组的发现将激发量子物质研究的新领域。

他说：“激光脉冲使我们能够在这种原型半导体中创建新的电子状态，即使仅需几皮秒。”“这一发现使我们步入了新材料中的光学可编程量子相的轨道。”

参考：AJ Sternbach1，SH Chae，S。Latini，AA Rikhter，Y.Shao1，B.Li，D.Rhodes，B.Kim，PJ Schuck，X.Xu，X.-的“范德华半导体中的可编程双曲极化子”是的Zhu，R.D.Averitt，J.Hone，M.M.Fogler，A.Rubio和D.N.Basov，2021年2月5日，科学.DOI：
10.1126 / science.abe9163

加州大学圣地亚哥分校马克斯·普朗克物质与结构动力学研究所的科学家，华盛顿大学计算量子物理中心-Flatiron的研究人员为这项研究做出了贡献，“范德华半导体中的可编程双曲极化子。”

这项工作是由美国能源部，基础能源科学部科学办公室资助的能源前沿研究中心可编程量子材料的一部分得到支持的。