新型二维材料可高精度、低损耗地操控光,适用于环境传感和神经形态计算
信息来源: 责任编辑: 时间:2024-04-26 访问量:1724
美国纽约大学阿布扎比分校的研究团队最近成功开发出一种新型二维材料,该材料具备出色的光学操控性能,能够以极高的精度和最小的损耗来操纵光,为环境传感、光学成像以及神经形态计算等领域带来了前所未有的可能性。这一重要成果已发表在《光:科学与应用》杂志的最新一期中。
CCPS的结构特征。图片来源:《光:科学与应用》杂志
在集成光子学领域,精确控制材料的光学特性至关重要,这有助于实现更精细的光操控。随着可调谐光学材料的出现,现代光电子领域正经历着一场深刻的变革。这种材料通过精确调制光,显著提升了通信网络和先进光学系统的带宽能力,从而引发了对其日益增长的需求。
在众多二维材料中,过渡金属二硫族化合物和石墨烯等因其显著的光学响应特性而备受关注。尽管它们能够在紧凑的空间内,以较低的信号损耗对光进行精确相位控制,但在短波红外区域实现对光的调制仍然是一个挑战。然而,纽约大学阿布扎比分校的科学家们在最新研究中,展示了一种利用铁电二维材料CuCrP2S6(CCPS)进行光操控的新方法。
研究人员成功地将CCPS这种二维材料集成到了硅片上的微小环形结构中。实验结果表明,这种二维材料能够微调传输信号的光学特性,从而显著提高了光学器件的效率和紧凑性。这一创新不仅实现了对光的折射率的精确控制,还最大限度地减少了光学损耗,提高了光调制效率,同时减小了设备体积,使其更加适合下一代光电子技术的应用。
该材料的潜在应用前景广泛,包括相控阵列、光学开关、环境传感和计量、光学成像系统,以及光敏人造突触中的神经形态系统等。这一重要突破为光学领域的发展开辟了新的道路,有望推动光电子技术的进一步创新和进步。