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纳米材料

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人造光学纳米结构优于蝴蝶翅膀

18 May 2016 IsabelleDumé.
比蝴蝶更好:一个新的光学超材料优于 Collophrys Rubi.

具有引人注目的光学性质的人造材料 Collophrys Rubi. 蝴蝶已经由澳大利亚的研究人员创作。使用特殊的光刻技术,团队能够制作光子“gyroid”纳米结构与蝴蝶中发现的纳米结构相似’翅膀。在许多方面优于其自然对应的人工结构,可以在各种光子和光学技术中找到使用。

陀螺仪是由交织,弯曲表面构成的3D周期性结构。它们具有与可见光波长相当的晶格常数,这意味着它们具有一系列光学性质,例如结构颜色​​。这就是给出的 Collophrys Rubi. 蝴蝶在它的翅膀的一个美丽的蓝绿色光泽。由于他们的立方称对称性和它们机械强的事实,陀螺仪也可以是制造光子晶体和其他光学超材料的理想选择。这些是具有许多所需光学性质的人造结构,其使它们成为控制诸如光通信和显示器等技术中的光的理想选择。

更强大,更好地定义

然而,用于制造光学超材料的技术已经不能产生与晶格常数相当的晶格常数与蝶翼翅膀相当的人工陀螺结构。现在,一个团队领导 闵古 墨尔本的RMIT使用了一种称为光学双光束超分辨率光刻的技术,用360的晶格常数创建3D陀螺结构 纳米。这使人工陀螺仪与蝴蝶相似的蓝绿色’摇摆。然而,人工结构比天然陀螺机械较强,并且具有远程周期性和明确定义的结晶边界。后两种性质缺乏天然材料,其患有不受控制的结构障碍。

人造陀染型的另一个独特特征是它们具有缺乏不完美的自然结构的手性特性。例如,人工结构仅含有左手或右手单陀螺映体,而自然版本含有两者的混合物。这意味着人造陀螺仪更适合于具有光学带隙的光子晶体等应用和微型手性束分离器。预计由人工陀螺仪制造的超材料预计可调谐非线性光学性能,并以超快速度响应光,因此使其成为高速光开关的理想选择。

除了光子学中的应用外,新的陀螺结构可能有助于制作更紧凑的光电子,因为由于较小的尺寸,可以集成更多的设备集成到单个芯片上。根据古,人造材料的卓越机械强度使其非常适合高水平的集成度。

研究详细说明 科学进步.

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