科技日报北京7月11日电 (记者张佳欣)发表在最新一期《纳米光子学》杂志上的新研究表明,折射率(电磁辐射在介质中的速度与其在真空中的速度之比)可被调制得足够快,从而在光谱的近可见光部分产生光子时间晶体(ptc)。研究论文作者认为,在光学领域维持ptc的能力可能会对光科学产生深远影响,从而在未来实现真正颠覆性的应用。
ptc是折射率随时间快速上升和下降的材料,是光子晶体的时间等效物,其折射率在空间中周期性振荡,也是导致珍贵矿物和昆虫翅膀闪烁着彩色金属光泽的原因。仅当折射率能够与相关频率的电磁波的单个周期一致上升和下降时,ptc才是稳定的。
在这项新研究中,以色列理工学院与美国普渡大学的研究团队发送了波长为800纳米的极短(5—6飞秒)激光脉冲,它能穿透透明导电氧化物材料。
这导致了折射率的快速变化,这是使用近红外线探测激光束探测的。当材料的折射率恢复到正常值时,探测光束迅速红移(即其波长增加),然后蓝移(波长减少)。每一次折射率变化所花费的时间都很短,不到10飞秒,因此这处于形成稳定的ptc所需的单个周期内。
研究人员表示,在光学领域维持ptc的能力将“开启光科学的新篇章”。
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