紐約城市大學和德克薩斯大學奧斯汀分校的一個研究小組發現了一種產生暗激子的方法，暗激子是一種以前不可見的光。發出明亮的光並以納米級精度控制它。該研究發表於 11 月 12 日 自然光子學未來的技術可以更快地工作 使用更少的能源並將尺寸縮小到更小的尺寸
暗刺激在超薄半導體材料中形成。而且它們通常無法被檢測到，因為它們只發出微量的光。儘管如此，科學家們長期以來一直認為它們在先進的量子和光子信息方面很有前景。這是因為它們對光的反應不尋常。在相當長的一段時間內保持穩定。並且受到周圍環境的干擾較少，這降低了一致性。
通過納米級設計放大暗激子
為了呈現這些隱藏狀態，研究人員創建了一個小天窗。該材料由金納米管與單層二硒化鎢 (WSe2) 結合而成，厚度僅為三個原子。這種結構可將暗刺激的亮度提高 300,000 倍，從而實現顯著且精確的行為控制。
紐約市立大學研究生中心傑出教授、愛因斯坦物理學教授、紐約市立大學研究生中心高級科學研究中心 (CUNY ASRC) 光子學計劃創始主任安德里亞·阿盧 (Andrea Alù) 表示：“這項工作表明，我們可以訪問和操縱以前無法企及的光物質狀態。” “通過隨意打開和關閉這些隱藏狀態，並以納米級分辨率進行控制，我們為快速開發下一代光學和量子技術提供了令人興奮的機會。包括檢測和處理”
隱藏量子態的電和磁控制
該團隊還表明，這些暗激子可以使用電場和磁場進行切換和修改。這種級別的控制可以支持片上光子學的新設計。高靈敏度探測器和安全量子通信。重要的是，該方法保留了材料的原始特性，同時仍然在光-物質耦合方面實現了創紀錄的改進。
第一作者全嘉敏說：“我們的研究揭示了旋轉中一類以前從未見過的新型違禁暗興奮劑。” “這一發現只是一個開始。它為探索二維材料中隱藏的量子態開闢了道路。”
解決等離激元學中的討論
這一發現還回答了一個長期存在的問題：等離子體結構是否可以在靠近放置時產生暗激子而不改變其基本性質。研究人員通過設計多層異質結構解決了這個問題。等離子體激子由納米薄氮化硼層製成。事實證明，這對於揭示新發現的暗激子是必要的。
這項工作得到了空軍科學研究辦公室的支持。海軍研究辦公室和國家科學基金會
