«Наш метод подобен технике, используемой, чтобы обеспечить вычислительные возможности компьютеров», говорит Линиоу Као, доцент материаловедения и разработки в государственном и соответствующем авторе NC статьи о работе. «В компьютерах электрическое поле используется, чтобы включить или выключить электрический ток, который соответствует логике 1 и логике 0, основанию двоичного кода. С этим новым открытием светом можно управлять, чтобы быть сильным или слабым, распространиться или сосредоточенный, указывая одно направление или других электрическим полем. Мы думаем, что, так же, как компьютеры изменили наш образ мыслей, эта новая техника, вероятно, изменит наш способ смотреть. Например, это может сформировать свет в произвольные образцы, которые могут найти применение в линзах виртуальной реальности без изумленных взглядов и проекторах, киноиндустрии анимации или камуфляже».
Управление светом с электрическими полями трудное. Фотоны, основные единицы света, нейтральны – они имеют бесплатно, таким образом, они обычно не отвечают на электрические поля.
Вместо этого светом можно управлять, настраивая показатель преломления материалов. Показатель преломления относится к способу, которым материалы отражают, передают, рассеивают и поглощают свет. Чем больше, можно управлять показателем преломления материала, тем больше контроля Вы имеете по свету, который взаимодействует с тем материалом.«К сожалению, очень трудно настроить показатель преломления с электрическими полями», говорит Као. «Предыдущие методы могли только изменить индекс для видимого света между 0,1 и 1 процент в максимуме».
Главный администратор и его сотрудники развивали технику, которая позволяет им изменять показатель преломления для видимого света в некоторых полупроводниковых материалах 60 процентами – двумя порядков величины лучше, чем предыдущие результаты. Исследователи работали с классом атомарно тонких полупроводниковых материалов, названных металлом перехода dichalcogenide монослои. Определенно, они работали с тонкими пленками сульфида молибдена, вольфрамового сульфида и вольфрамового селенида.
«Мы изменили показатель преломления, применив обвинение к двумерным полупроводниковым материалам таким же образом, можно было бы применить обвинение к транзисторам в компьютерной микросхеме», говорит Као. «Используя эту технику, мы достигли значительных, настраиваемых изменений в индексе в красном диапазоне видимого спектра».В настоящее время новая техника позволяет исследователям настраивать показатель преломления любой суммой до 60 процентов – чем больше напряжение относилось к материалу, тем больше степень изменения в индексе.
И, потому что исследователи используют те же самые методы, найденные в существующих вычислительных технологиях транзистора, эти изменения динамичные и могут быть внесены миллиарды времен в секунду.«Эта техника может обеспечить возможности контролировать амплитуду и фазу легкого пикселя пикселем способом с такой скоростью, как современные компьютеры», говорит Йилинг Ю, недавний выпускник государственного и ведущего автора NC статьи.«Это – только первый шаг», говорит Као. «Мы думаем, что можем оптимизировать технику, чтобы достигнуть еще больших изменений в показателе преломления.
И мы также планируем исследовать, могло ли бы это работать в других длинах волны в визуальном спектре».Главный администратор и его команда также ищут промышленных партнеров, чтобы разработать новые приложения для открытия.