新方法在芯片上实现光循环传播数百万次 光子芯片迎来历史性突破,这次连我都看呆了! 芬兰阿尔托大学牵头的多国联合团队,刚刚在自然·材料期刊上发表了一项重磅成果。 他们用一种堪称"纳米显微外科"级别的加工方式,解决了困扰范德华材料多年的致命弱点。 先说说范德华材料是什么。 这类材料由原子级厚度的薄层叠加而成,层与层之间靠极弱的分子力结合,表面平整到原子尺度,天然没有悬挂键,光在里面跑起来散射损耗极低。 听起来完美,但问题在于它极度脆弱,传统的离子束刻蚀或电子束加工一上去,晶体结构直接被打烂,性能断崖式下跌。 研究团队的破局思路相当巧妙。 他们在正式加工前,先在材料表面镀上一层超薄铝膜作为临时保护层。 这层铝膜就像给材料穿上一套微观铠甲,硬扛离子束的冲击,同时保住内部晶体质量,还能实现亚100纳米精度的精细加工。 有了这套方法,团队制备出高质量的范德华微盘谐振器,也就是一个能把光"关住"反复绕圈的微型圆盘结构。 实测结果震撼:品质因子突破100万,每次循环的能量损耗仅为百万分之一,光可以在里面来回数百万次而几乎不衰减。 这个数字比此前范德华谐振系统的最优纪录高出整整三个数量级。 更关键的是,光在结构内停留时间大幅延长,与材料的相互作用随之增强。 在二次谐波产生实验中,团队观测到转换效率提升约1万倍,光调控能力之强令人咋舌。 我的判断是,这项技术真正打通了范德华材料从实验室走向功能器件的最后一道关卡。 片上可重构光子电路、量子光源、高灵敏传感器,这些方向都将因此获得全新的材料底座。 光子芯片时代,正在加速到来。


