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美國光子設(shè)備研究有突破，利好風(fēng)淋室發(fā)展

據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)5月31日報道，美國能源部下屬的勞倫斯伯克利實驗室的科學(xué)家演示了首個真正的納米尺度的波導(dǎo)，這種名為“混合等離激元”的準(zhǔn)粒子可廣泛應(yīng)用于新一代的光子集成電路和光子計算機中。相關(guān)論文發(fā)表在新一期《自然·通訊》雜志上。光子設(shè)備通常在潔凈室無塵車間中生產(chǎn)，因此對風(fēng)淋室發(fā)展帶來了利好。

　　與電子設(shè)備相比，光子設(shè)備的運行速度更快且靈敏度更高，因此科學(xué)家們一直期望用基于光或電磁波等波導(dǎo)制成的電路，取代目前用微處理芯片等組成的電子電路。為了滿足高數(shù)據(jù)帶寬和低能耗的要求，光子設(shè)備必須做到以縮減光子組件的大小來縮減制造以及傳輸和探測每個信息字節(jié)所必須的能耗。但光子設(shè)備在縮小后，光波之間會因緊密接觸產(chǎn)生衍射干擾，形成微弱的光-電相互作用，妨礙設(shè)備功能的發(fā)揮。

　　勞倫斯伯克利實驗室材料科學(xué)分部首席科學(xué)家張翔（音譯）領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，光波被擠壓后通過金屬/介質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的表面時，金屬納米結(jié)構(gòu)的表面會產(chǎn)生帶電的等離子體，等離子體又可與光子相互作用，形成被稱為表面等離子體激元（SPP）的準(zhǔn)粒子，從而可將光子的波長縮小到衍射極限以下，減少衍射干擾。但光信號在通過金屬/介質(zhì)表面的金屬那部分時，其強度卻會減弱。

　　為了解決光子信號損失的問題，張翔團(tuán)隊提出了混合等離子激元（HPP）的概念。而且得保證其生產(chǎn)車間的潔凈度，并在每個生產(chǎn)車間配上風(fēng)淋室，一個半導(dǎo)體（高介質(zhì)）帶被放置在一個金屬表面上，在其中插入一薄層氧化物（低介質(zhì)），這種新的金屬-氧化物-半導(dǎo)體設(shè)計會將入射光波的能量進(jìn)行重新分配，光波的很多能量不再集中于金屬內(nèi)（此處光子的損失非常高），而被擠入低介質(zhì)氧化物中，在此處，光子的損失要少很多。

　　根據(jù)這個思路，張翔團(tuán)隊制造出了將光子和等離子體混合在一起的HPP模式，新模型僅為50×60