氧化銦錫或成光子學材料領域新星
- 發佈時間：2016-04-30 01:30:33 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京4月29日電 （記者劉霞）一個國際科研團隊在28日出版的《科學》雜誌上撰文指出，氧化銦錫（ITO）可以獲得高於其他材料數百倍以上的光學非線性，未來有望在多個光子學應用領域大顯身手。
與電子相比，光子傳輸資訊具有並行處理能力強、運算速度快、能耗低等優勢。為了更好地利用光子，科學家們需要在光通過材料時對其“一舉一動”進行控制。一種控制方式是，調整材料的折射率使光更快或更慢地通過材料。有些材料能根據通過光強的不同（低能光源還是高能鐳射）而改變自身的折射率——光學非線性。在光子學領域，光學非線性越高的材料，對科學家們的吸引力越大。
美國羅切斯特大學教授羅伯特·博伊德領導的團隊發現，常用於觸摸屏和飛機窗戶的材料氧化銦錫能獲得特別高的光學非線性。在某些條件下，ITO樣本獲得的光學非線性程度可超過其他材料數百倍。
此外，有些材料在光子通過後能快速恢復到最初的折射率，而其他材料可能會保持在新的狀態。如果一種材料能更快地進行這種調整，對大多數應用來説是極有幫助的。材料改變自身折射率的能力越強，通過其光子速度範圍就越大，從而使科學家能對光子的功能進行更大程度地控制，這一點在顯微鏡和數據處理等多個領域都有廣泛用途。
最新研究中，ITO在360飛秒內（1飛秒為1秒的一千萬億分之一）就恢復了最初的折射率。
該研究合作者、墨西哥蒙特雷科技大學的伊斯雷爾·德利昂解釋道，這一特定條件與波長約為1.2微米的光有關，該光波介於可見光與波長為1.5微米的光之間，對光子通訊意義重大。
加州聖地亞哥大學光子學專家沙迪克·埃森納表示，最新研究無疑將對光子學，尤其是硅奈米光子學領域産生重大影響。
總編輯圈點
光子作為一種基本粒子，在比較熱門的量子理論中，被認為是一種媒介，能夠承載和傳遞資訊。在目前的通信網路中，承擔這一角色的是電子，而用光子代替電子實現更快捷安全的光通信，是當下量子科學家的重要研究目標之一。除了光子本身的屬性和功能需要透徹明瞭，對光子産生影響的一切外界因素也都有待深入研究。其中，依賴於入射光強度改變光學性質的非線性材料，正是科學家感興趣的方向。
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