新的研究由杜克大学科学家已经演示了如何使用硫族化物眼镜可以发展成为一个广泛的应用程序,包括水下通信、环境监测、生物成像的应用程序。需要继续研究,最初的结果是有前途,未来几年可能报道迅速发展。
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硫族化物眼镜的承诺
硫属化合物是由一个或多个硫族元素,如硫、硒、碲。他们存在于一个不同的颜色,这取决于他们的化学成分。他们有非常不同的特性与石英玻璃相比,其通常是一个被动的材料,而硫属化合物有活跃的属性和高度非线性。
硫族化物纤维已经被证明是传输光波长与硅之外什么是可能的。另外,硫属化合物是独一无二的,因为他们是感光;虽然这使他们一个不恰当的材料对于某些应用程序,它打开了门的发展许多其他应用程序。最后,硫属化合物半导体,这为他们提供了有用的电特性。
由于他们有利的特性,硫属化合物利用先进电子应用软件,包括光学开关、分子指纹,超薄直接激光写作。他们已经广泛使用的商业在探测器,透镜和光纤。他们也被证明是有用的医学应用,如激光手术。
然而,因为他们能够强烈吸收可见光和紫外线波长的光,光子应用程序内的硫族化物眼镜仅限于那些短期和中红外波长。
多年来,硫属化合物已经被使用在不久的中红外波长,但一直限制在他们的应用程序在可见光和紫外波段。现在,工程师杜克大学、北卡罗莱纳的方式揭示了纳米结构如何影响硫属化合物反应,这可能提供了一个途径克服这些限制。
生成和传输原始频率和在第三次谐波
在2021年10月发表的一项研究杂志》上自然通讯杜克大学,电气工程师的团队描述如何改变硫族化物的物理形状的眼镜使用延伸至部分的电磁波谱之前仍然超出了这种材料的范围。
在以前的理论研究,它已经表明,常用的半导体电子应用中,砷化镓(砷化镓),可能对光线的方式是独特的,其大部分的行为和薄膜。
由于高强度的交互与纳米光脉冲形式的砷化镓,组成的细线的材料堆放在一起,这是预测,它可能会产生高阶谐波频率(波长短)。
更多硫族化物眼镜-热性能的硫化物玻璃后的银
在调查开始测试这个理论,研究人员把一个300纳米薄膜的砷在玻璃衬底上三硫化物。然后,使用电子束光刻、反应离子刻蚀、材料砷三硫化物纳米线测量纳米到430纳米的宽度和间距为625纳米。
而三硫化二砷吸收光波长600太赫兹以上(在颜色青色),研究小组发现他们的纳米线传输信号在846太赫兹(舒服地坐在在紫外光谱的波长)。
与近红外光,照亮了纳米线metasurface,材料生成和透射光原始频率和第三次谐波。这些发现相当独特,因为第三谐振波长范围内的瀑布,应该吸收材料。
该小组的研究成果证明了一个违反直觉的结果。认为它是由于非线性的生产第三谐波频率与原“锁相”。这就是最初的波长陷阱三次谐波产生,使他们能够通过材料,防止第三谐波吸收。
硫族化物的研究未来的发展方向
团队计划进行进一步的研究调查不同硫族化物形状的工程是否会携带三次谐波比nanostrips更有效地用于最初的研究。他们推测,组装的硫属化合物长,薄,块间歇性地间隔一定的距离可能会产生更强的信号在第三和二次谐波频率。
团队还推测叠加层metasurfaces也可能增强效果。
遵循这些持续的研究项目,如果成功,团队可能会建立一个方法,使用硫属化合物在可见光和紫外线应用电子材料和中红外光子材料。欧洲杯足球竞彩
经过研究和发展,相信这项工作将导致建立应用硫族化物眼镜在水下通信、环境监测、生物成像。这些研究进行,更多的硫族化物眼镜可能会出现的潜在应用。这个字段是未知的潜力。
引用和进一步阅读:
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肯Kingery。(2021)。走私光通过不透明的材料。欧洲杯足球竞彩(在线)。Phys.org。可以在:https://phys.org/news/2021-10-smuggling-opaque-欧洲杯足球竞彩materials.html(2021年10月25日通过)
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