通过工程一个二维表的黄金纳米天线,研究人员从美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室获得迄今最强烈的信号的光子自旋霍尔效应,一个突破,这可能证明计算的未来至关重要。

“超材料,我们能够大大提高自然弱效应的观点,它是用简单的检测技术可直接观察到的,“说张翔,从伯克利实验室的材料科学。“我们也证明了超材料不仅使我们能够控制光的传播,但也允许控制圆偏振。这可能有深远的影响,信息编码和处理。”

自旋霍尔效应描述了弯曲的路径,纺丝电子遵循当他们通过半导体。

弧形运动起因于物理运动之间的交互的电子和自旋-一个量子化的角动量,产生磁矩。

“光线穿过一个金属也显示了自旋霍尔效应但光子自旋霍尔效应是非常弱的,因为自旋角动量的光子和旋轨道交互是非常小的,”解释说,一个成员* * *阴张的研究小组。“在过去,人们设法观察光子自旋霍尔效应,生成过程反复获得累计信号,或使用高度复杂的量子测量。我们的超材料使光子自旋霍尔效应可见即使一个简单的相机。”

在这项研究中,研究人员建立了30 nm厚metasurfaces v型金纳米天线的几何图形,可以配置通过调整手臂的长度和方向的Vs。

“我们选择了八个不同的天线配置和优化几何参数来生成一个线性相位梯度沿x方向,”尹表示。“这使我们能够控制光的传播和介绍强光子旋轨道相互作用通过快速改变方向。光子自旋霍尔效应取决于曲率的光的轨迹,所以更加的变化,传播方向的影响越大。”

一个50 mm镜头是用于项目的传播光通过超颖物质到电荷耦合器件(CCD)相机成像。

从CCD图像,研究人员确定,两个控制光的传播和巨大的光子自旋霍尔效应的直接结果设计的元材料。这一发现,研究人员说,打开了一个丰富的新技术的可能性。

“可控旋轨道相互作用和自旋和轨道之间的动量转移角动量允许我们处理信息的编码光偏振的光,就像今天的0和1的电子设备,“阴说。“但光子装置可以编码更多信息和提供更大的信息安全比传统电子设备。”

阴说能力控制左、右圆偏振光的光在超材料表面应该允许形成的光元素,如令人垂涎的“平眼镜”,或管理的光偏振不使用波板。

“超材料给我们提供巨大的自由设计将使我们能够调整强度光子自旋霍尔效应在不同的空间位置,“阴说。“我们知道光子自旋霍尔效应在自然界中存在,但它是如此的难以探测。现在,有了正确的材料我们不仅能增强这种效果我们可以利用它为自己的目的。”

AC插座纳米天线承诺计算突破

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