纳米光子学满足纳米力学需求
2016-02-01 17:04:02   来源：微迷   评论：0   点击：

通过石墨烯纳米光电子力学控制纳米光学芯片。

在近代物理史上，尤其是纳米光子学领域，在纳米尺度范围实施光原位控制仍是一个挑战。

一种有前途的方法是利用较成熟的纳机电系统（NEMS) 技术，将该技术与光学芯片结合。但是在光学领域，将如此微型的器件集成在一起是很困难的。

光子科学研究所（ICFO）研究员Antoine Reserbat-Plantey、Kevin G. Schädler和Louis Gaudreau博士近期在《自然通信》（Nature Communications）上发表了一项研究，在光子科学研究所的专家 Frank H. L. Koppens、Adrian Bachtold和Darrick Chang领导下，提出一种新型的混合系统，将纳机电石墨烯芯片悬挂在几十纳米的氮-空位中心（nitrogen-vacancy centres, NVCS）之上，形成稳定的、内嵌在纳米金刚石中的单光子发射器。他们的研究工作证实了石墨烯是纳米光子学和纳米力学的理想平台。

为了研究的顺利进行，研究人员首次制造了一款原始混合设备。由于石墨烯纳机电系统所具备的机电性能，在几十纳米和适度的电压下，凭借静电效应，石墨烯纳机电系统会被驱动或倾斜，并应用于栅电极。该系统的运动可以用于NVC的光发射，产生的光场可以用于石墨烯生物通用探针。光学机械在石墨烯位移之间耦合，NVC发射则在近场偶极-偶极相互作用。

研究人员可以观察到短距离内耦合强度的增强。因为石墨烯的二维特性和线性色散，可以保证芯片发射器阵列的可选择性控制、单个纳米物体的光谱分析，并集成光学机械的信息处理，这一方法开启了量子光子力学的新大门。