速度更快、功能更强的电子产品控制太赫兹光的新方法可改变电子技术

法国国家科学研究中心（CNR）纳米科学研究所的研究人员取得了一项突破性进展，他们展示了一种新方法，可以在太赫兹（THz）频率范围内精确调节光和电子的行为，而太赫兹是电磁频谱中尚未被充分探索的部分。这项成果在《光：科学与应用》（Science and Applications）杂志上详细介绍了这一成果，它将为从超高速通信到量子计算等广泛应用带来可调谐的高能效设备。

虽然光可用于在纳米级设备中传输信息，但由于光的波长相对较大，科学家们一直面临着在纳米级限制和引导光的挑战。这项新研究的重点是被称为狄拉克等离子体极化子（DPPs）的混合波，它可以被挤压到比其自然波长小数百倍的空间中。

为了实现这一目标，研究人员设计了一类名为拓扑绝缘体的特殊材料。他们用一种名为外延_Bi2Se3 的先进材料制造出了微小的横向耦合带（元元件）。通过精确调整这些条带之间的微观间隙，研究小组能够操纵太赫兹波的波长。

研究取得了两项积极成果。研究小组成功地将波长缩短了 20%，同时，在失去临界能量之前，太赫兹波覆盖的距离增加了约 50%。这两项成果解决了阻碍在实际应用中采用 DPP 的主要难题。

对太赫兹光的这种控制水平可以帮助开发出传输速率高于当今设备的数据传输设备。它还能为量子计算、医学成像和光子学打开新时代的大门。