我科学家创制极化激元“晶体管”

《 人民日报 》

日前，国家纳米科学中心的戴庆团队在纳米尺度光电互联领域研究取得了新突破。该团队实现了极化激元的高效激发和长程传输，并创制了一种新型的电调控光子“晶体管”。相关成果近日在国际学术期刊《科学》在线发表。

此项研究中，研究团队率先提出利用纳米材料的极化激元作为媒介，实现高效光电互联的新思路。极化激元是一种由入射光与材料表界面相互作用形成的特殊电磁模式，具有优异的光场压缩能力，可以轻易突破光学衍射极限从而实现纳米尺度上光信息的传输和处理。

戴庆介绍，光电互联相当于光电两条“高速公路”交汇的“收费站”，而构筑极化激元光电互联相当于将“收费站”改造成“立交桥”，从而大幅增加通道和提升信息处理速度。

研究团队设计并构筑了微纳尺度的石墨烯/氧化钼两种异质材料的堆叠结构，实现了用一种极化激元调控另一种极化激元开关的“晶体管”功能，可实现光从常规正折射到负折射的动态调控。

“这项研究充分发挥了极化激元对光高压缩和易调控的优势，不仅有望实现高效光电互联，还可以提供额外的信息处理能力，在促进光电融合器件走向大规模集成方面具有广阔应用前景。”戴庆说。