石墨烯將光“壓縮”在單原子尺度內

　　據最近發表在《科學》雜志上的一篇研究報告稱，西班牙巴塞羅那光子科學研究所（ICFO）研究人員創造了利用石墨烯限制光的最新紀錄。他們將光“壓縮”在單個原子大小的空間內，這一成果有助于研發超小型光開關、探測器和傳感器。

　　光可以作為計算機芯片不同部分之間超快速通信的通道，也可以用于超靈敏傳感器或片上納米激光器。科學家對于進一步縮小控制和引導光的設備進行了大量研究。將光限制在極限空間內的新技術一直在發展中，等離子體約束就是限制光的途徑之一。此前研究發現，金屬可以將光壓縮到波長范圍（衍射極限）以下，但總是會以更多的能量損失為代價。

　　此次，ICFO研究人員和葡萄牙米尼奧大學以及美國麻省理工學院的同行合作，構建了新的納米光學器件，包含了單層石墨烯和六方氮化硼的加工異質結構，以及一系列金屬棒。令人興奮的是，僅在一個原子厚度的通道內，等離子體仍能被激發并自由擴散。

　　研究團隊負責人表示：“起初，我們的目的是尋找一種激發石墨烯等離子體的新方法，但偶然發現，其結果是可以將光限制在更小范圍內。因此，我們希望看看是否能獲得一個原子的極限紀錄。”

　　研究人員設法打開和關閉這種等離子體激元，發現只需施加電壓，就能在小于1納米的通道中實現對光的引導和控制。

　　此前，沒有人認為能達到將光限制在一個原子內的極限，該研究將開啟一系列全新的應用，例如光通信和納米尺度光學傳感器等。