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至将加速光学通讯发展纳米装置将光子变为机械能

发布时间:2021-09-22

将加速光学通讯发展纳米装置将光子变为机械能

研究人员日前研制出1种纳米装置,能够在遭受激光时产生振动。这类装备非常灵敏,乃至能够感知单个光子的能量。研究人员相信,它将加速光学通讯系统的发展,同时帮助科学家更加精密地探知物资的1些基本属性。

据美国《科学》杂志在线新闻报导,偏振光束仿佛没有2、扭矩丈量精: 1%实现机械功的能力(这是由于光子作为光波的载体是没有质量的),但是它们在原子水平上却能够到达1个惊人的数量。例如,科学家目前已能够利用激光捕捉、控制及操作单个的原子。现在的问题是相同的原理是不是能够作用于纳米量级——其成份要比原子水平大很多,但在大小上依然仅相当于1米的10亿分之1。

这也正是美国帕萨迪纳市加利福尼亚州理工学院(Caltech)的1个研究小组试图要解决的问题。首先,研究人员制造了1对外部覆盖着硅微芯片材料的厚度仅为几百纳米的支架。随后,他们利用化学手段在每一个支架的表面腐蚀了1连串的小洞。研究小组将这1装置称为“拉链空穴”,这是由于它1、打开软件是不是能正常开启与1个拉链看起来很像。研究人员在5月14日出版的《自然》杂志上报告说,这些小洞能够引导和捕捉激光束的能量,同时使装置产生振动。而振动的频率取决于激光轰击支架的强度,参与该项研究的Caltech的物理学家Oskar Painter这样表示。

这1装置的表现就像是1部音频扬声器,后者隔膜的振动取决于放大器传送的电子信号的强度。相反,像扩音器1样,拉链空穴能够通过本身的振动改变光的强度。Painter指出,整体而言,这些功能使得拉链空穴能够扮演1部完全由光控制的微型无线电发射机和接收机的角色,但它同时要比类似大小的电子装置具有更大的操作范围。

德国加兴市马普学会量子光学研究所的物理学家Tobias Kippenberg表示,科学家可以利用这类纳你对试验机夹具了解多少?米量级的装置探究物资在量子范围的属性,而这是普通电子装置没法实现的。Painter解释说,由于这类装置的振动产生频率在每秒钟1000万次到1.5亿次之间,因此能够极大地改良原子力显微镜的分辨能力。用这类装置来研究份子和原子,每秒钟可以完成数千次操作。Kippenberg表示:“这类装置在基础研究和新利用上都通过寻觅不同材料的正确组合和比例具有光明的前景。”