纳米尺度波导

据 美 国福 克斯 新 闻网 日前报 道 ， 括 乌 造伪装 色 ， 包 以快 速让 皮 肤 颜色 与 周 围 环境 一 贼、 章鱼在内的软体动物 的皮肤会快速地与 致 ， 这一过程 可能耗 时几 秒 、 分甚至几小 几 周 围环 境保 持 一致 ， 而 巧 妙 避开 捕 食 者 的 时 。 从 猎杀 ， 这要 归功 于 乌贼 皮 肤 上 拥有 的独 特 视 软体动 物本 身并 不 拥 有颜 色 视 觉 ， 那么 它们 如何让 “ 装 色 ” 背景 颜 色完 美 地 贴 伪 与 蛋 白。美 国科 学 家 打 算 研 究 乌 贼 的这 种 独
时， 金属纳米结构 的表面会产生带 电的等离 型仅 为 ５ ６ ０× ０平 方 纳 米 ， 一 个 金 属 一绝 在 半导体设备 内 ， 可见光 和近红外线波 子体 ， 等离子体又可与光子相互作用 ， 形成被 缘体 一 称为表面等离子体激元 （Ｐ ） ＳＰ 的准粒子 ， 从而 段的光可产生纳米尺度 的波导。该 Ｈ Ｐ模 Ｐ 可将光子 的波长缩小 到衍射极 限以下 ， 减少 式能够减少衍射干扰而且光信号损失较少 ， 衍射 干 扰 。但 光 信 号 在 通 过 金 属／ 质 表 面 其不 仅对 小型 设 备 有 优 势 ， 介 而且 为纳 米 激 光 的金属 那部分 时 ， 其强 度却 会减弱 。 器 的研制 铺 平 了道 路 ， 时 ， 可 用 于 制 造 同 还 单 为 了解 决 光子 信 号 损 失 的 问题 ， 翔 团 量子 光学 设备 、 光 子 全 光 学 开关 和分 子 传 张 队提 出 了 混 合 等 离 子 激 元 （ Ｐ） 概 念 。 感器 等 。 ＨＰ 的 这种 ＨＰ Ｐ波 导 系统 完 全 可 以 同现 有 的 个 半 导体 （ 介 质 ） 被 放 置 在 一 个 金 属 高 带 表面上 ， 其 中插 入 一 薄层 氧 化 物 （ 介 半 导 互 补 式 金 属 一氧 化 层 一半 导 体 在 低 质 ）这种新 的金属 一氧化物 一 导体设计 （ ＭＯ ） ， 半 Ｃ Ｓ 处理 技术 以及用 于 光子 集 成 的绝 缘 会将人射光波 的能量进行重新分配 ， 光波 的 硅平 台兼 容 ， 因此更 容易进 行低成本 、 规 大 很 多 能量 不再 集 中于 金 属 内 （ 处 光 子 的损 模的集成和制造。索格相信 ， 于这 种技术 此 基 失 非 常高 ） 而被挤 入 低 介 质 氧化 物 中 ， 此 的应用 模 型将 于一 两 年 内问 世 ， 个 实 际 产 ， 在 首 品也将 于 五年 内上 市 。 处 。 子 的损 失要 少 很多 。 光
特能力 ， 制造出类似的伪装材料以供人类使 合呢？科学家们发现 ， 软体动物的皮肤 内包 用。 含 有 与视 网 膜 内一 样 的视 蛋 白 ， 意 味 着 ， 这 莱 斯大 学 、 马里 兰 大 学 和海 洋 生 物 研究 皮 肤 内的 某 些 物 质 能 探 测 到 光 并 对 其 作 出 室的科学家组成 的科研 团队将对视蛋 白进 反 应 。 行重点研究 ， 以弄清软体动物皮肤上的视蛋 科学家们正在 携手寻找乌贼皮肤 中能 白如 何 接收 光 线并 帮 助 它们 调 整 皮肤 模 式 。 探 测不 同波 长光 线 的视 蛋 白 ， 同时厘 清 软 体 视蛋 白通常 在 眼 睛 内起 到感 受 光 线 的作 用 ， 动物体 内的这些视蛋 白如何被构 建 以及如 但在 ２０ ０ ８年 ， 科学 家 发 现 ， 体 动 物 的 皮肤 何 将传 感 器 嵌 入 该 材 料 中使 人 们 能使 用 动 软 中也 含有 视蛋 白。 物 采用 的方式 来感 知光 纤和 色彩 等 问题 。 软体动物之所 以会“ 伪装” 除了其在海 。 莱斯 大 学 的工 程 师 们 计 划 使 用 该 团 队 洋 中的敌 人非 常 多 之外 ， 它们 没 有 天 生 的 防 的成 员斯 蒂芬 ・ 克 制 造 出 的纳 米 材 料 来 林 化武器 ， 唯一的逃生方式是使 自己看起来不 制造新式的“ 伪装” 材料 ， 这种材料能用 与软 像 自己。但与变 色龙 通过血液 中的荷尔蒙 体动物的皮肤相 同的方式看到光线并快 速 来改变外貌不 同， 软体动物通过神经 系统制 改 变颜 色 。
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也被用 来 阻挡 噪音、 让不 同波 长的光 线弯 镜 的杜克大学普莱特工程学 院曾首次证 明， 曲 、 物体 隐形 等。研 制 这 一 新 型超 材 料 透 超材 料能被 用来 制造 隐形 斗篷 。 让
新 型 伪 装 材 料
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光 学精 密 机 械
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科 学家 张翔 （ 音译 ） 导 的研究 团 队发 现 ， 领 光 根 据 这个 思路 ， 张翔 团队 制 造 出 了将 光 波 被挤 压 后 通过 金 属／ 质 纳 米 结 构 的 表 面 子和 等离 子体 混合 在一 起 的 Ｈ Ｐ模 式 ， 模 介 Ｐ 新
纳 米 尺度 波导
据 美 国物 理学 家 组 织 网报 道 。 国能 源 用基 于光 或 电磁 波 等 波 导制 成 的 电路 ， 代 美 取 部下属的劳伦斯伯 克利国家实验室 的科 学 目前用微处理 芯片等组成 的电子电路。为 家演 示 了首 个 真正 的纳 米尺 度 的波 导 ， 这种 了满足高数据带宽和低 能耗的要求， 光子设 名为“ 混合 等离激元” 的准粒子 可广泛应用 备 必须 做 到 以缩 减 光 子 组 件 的 大 小 来 缩 减 于新一代 的光子集成电路和光子计算机 中。 制造以及传输和探测每个信息 字节所必须 相关论文发表在最新一期《 自然 ・ 通讯》 杂 的能耗。但光子设 备在缩小后 ， 光波之间会 志上 。 因紧密 接触产 生衍 射 干扰 ， 成 微 弱 的光 一 形 与电子设备相 比， 光子设备的运行 速度 电相互作用 ， 妨碍设备功能的发挥。 更快且灵敏度更高 ， 因此科学家们一直期望 劳伦斯伯克利实验室材料科学分部首席