原子薄镜的反射率可以开启和关闭

光电子学,光子与电子电路之间的内部和携带信息,是一个增长领域许多物理学家认为会增加计算机的关键力量。它的进步是必不可少的量子技术在光学操纵光子集成电路。现在,两个研究小组——一个瑞士的,一个在美国,同时开发了原子厚度的镜子,可以切换电。^1、2

半导体一般透明低于其带隙的光子能量,促进一个电子所需要的能量从价带传导带,留下一个积极的“洞”在价带。然而,一个光子的能量需要创建一个电子空穴对激子或低于创建一个自由电子所需要的能量和洞。在大多数材料,这个能量差很小,但是在过渡金属dichalcogenides如钼联硒化物,可以约0.5 ev,给材料的强吸收峰波长区域的材料是透明的。

在正常情况下,这些主要激子衰减失去能量晶格的热。然而,哈佛大学的研究人员和他的同事们在日本,以及独立——瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员发现了一个有趣的现象。在单层钼联硒化物冷却到4 k和封装层的介电六角氮化硼激子可以通过回送一个光子衰变。通过工程设备强烈支持发射方向向后,atomically-thin镜子创建的组

此外,通过减少电压钼联硒化物的反射率可以通过电子开关。“原则上可以切换这几十兆赫到数百兆赫时间表,”苏黎世ETH的说马丁·克朗集成光电子学”,这可能是非常有趣的。”然而,重大问题依然存在。如果你总是工作在4 k,这不是好的,显然,除了一些利基应用程序,”哈佛大学的解释道鸿坤公园。“即使我们的初步结构,反射率幸存150 k。如果你改善材料性能,甚至可能走一直到室温。”

这绝对是工作在这个领域一个重要的里程碑,”说弗兰克Koppens在西班牙的光子科学研究所。低温要求让他怀疑在光电子学被广泛使用,但他表示可能会有真正的潜力操纵光子量子信息处理。在这一领域,低温是给定的,而不是一个主要的障碍,”他说。最终,他补充道,“这是一大进步而言,这些材料的质量。我们不应该立即跑到所有这些讨论的应用程序,因为它很难预测新材料的应用程序可以提供。