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研究发现纳米条件下光可驱动物质

类别:能源时间: 2008-12-01

来源:网络 作者:李墨

标签:能源 新闻

  近日美国耶鲁大学研究员于实验室中发现,在纳米世界中光可驱动物质。若以光取代电的成果转化为应用后,将会出现新型的半导体芯片技术。相关论文发表在11月27日出版的英国《自然》杂志与《新科学家》杂志上。

  同是在本年度11月,美媒体曾报道生物医学界研制出基于光辐射压原理的光学镊子,其对粒子无损伤且作用力均匀,能达到微米量级的精确定位,以操控微小颗粒来进行细胞和亚细胞层次的活体研究。这是此前光的作用力曾产生过的重要应用。

  今天,新成果结合了纳米光子学与纳米力学两个最前沿的科学领域。此项实验的领导者,耶鲁大学电子工程系教授唐红(音)表示,在宏观尺度上,光的力非常之微弱,没有人能感受到。可一旦将条件放在纳米尺度上,就会发现光具有相当的能量,足以用于驱动物质。在实验中,利用光驱动成功了类似集成电路上的三极管般大小的半导体机械设备。

  据该论文的主要作者李墨(音)的进一步描述,此项研究取代了以光来移动粒子的技术,而是把一切集成在一块微小的芯片上进而来控制半导体设备的移动:实验人员首先在硅芯片上铺设出光的压缩通道,当激光器发出的光被接入芯片后,光可沿着光导线路流动。实验人员随后使一段10微米长的光导悬空并振动,当光的强度被调制到和光导的振动一致的频率时,产生了共振,证明光确有力作用于其上。

  这一成果首次证明了光的力量能被有效的集合在极小区域内,如实验中的纳米级光子集成电路。而光子集成电路又能控制其他微小装置,如计算机芯片等。左图为硅芯片上的光集成电路。

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