化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
厚度僅1至3微米，我國科學家發明出世界上已知最薄光學晶體
2024年04月26日 16:08:16
來源：化工儀器網 點擊量：5216
石英片上，厚度僅有1至3微米的轉角菱方氮化硼晶體薄如蟬翼，能效卻比傳統光學晶體有了100倍至1萬倍的提升——這是我國科學家發明的世界上已知最薄的光學晶體。
【化工儀器網 時事熱點】材料研究是研究材料組成、結構、工藝、性質和使用性能之間相互關系的學科，為各種材料設計、制造、工藝優化和合理使用提供科學依據。材料的發展與各個領域的發展密切相關，材料的進展具有重要的意義。
石英片上，厚度僅有1至3微米的轉角菱方氮化硼晶體薄如蟬翼，能效卻比傳統光學晶體有了100倍至1萬倍的提升——這是我國科學家發明的世界上已知最薄的光學晶體。4月25日舉行的2024中關村論壇年會開幕式上，這一晶體作為重大成果發布。
光學晶體是激光技術的“心臟”。激光技術是我們當前科技文明的基石，在微納加工、量子光源、生物監測等領域大放光彩。北京大學物理學院教授劉開輝介紹，激光技術的突破高度依賴于一種特殊材料——光學晶體。
集成化、微型化、多功能化是未來激光器的發展方向。但傳統光學晶體很難在有限厚度內高效產出激光，因此制備更輕薄的光學晶體成為各國科學家競相研發的焦點。
中國科學家經反復組合嘗試，鎖定輕巧的氮化硼這一材料，然而實驗發現，只是把氮化硼分子一層一層堆疊起來，當激光穿過時會發生“步調不一致”即相位失配現象，這將阻礙激光的高效輸出，也就無法直接作為光學晶體用于激光器制造。
北京大學物理學院量子材料科學中心王恩哥院士、凝聚態物理與材料物理研究所劉開輝教授和洪浩特聘副研究員等研究人員創造了一種新的晶體設計方法：把每塊菱方氮化硼材料像擰魔方一樣轉動特定角度，堆疊而成的光學晶體就能降低激光穿過的能耗，高效產出所需的激光。
我國科學家首創的晶體設計理論與制備方法相結合，成功使光學晶體“瘦身”至1至3微米。而傳統光學晶體厚度要在毫米級到厘米級。研發團隊將這一方法歸納為二維材料的界面轉角理論。“該理論的應用有望讓激光器的尺寸縮小至微米級。一些過去無法制造光學晶體的材料，也有望在材料堆疊角度的轉動中再次煥發生機。”劉開輝介紹說。
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
G-NEx采用的長讀長測序技術突破技術瓶頸，單次測序讀長可達10kb以上，能直接讀取完整的RNA分子。2025-04-30 17:34:22
-
聚焦細分領域創新！富安達智能攜高精度氣體傳感器閃耀IE expo China 2025
作為一家專業從事傳感器應用硬件的企業，富安達智能攜多款氣體傳感器等創新成果驚艷亮相IE expo China 2025。2025-04-30 16:22:53 -
2024年4月以來，青島海洋科技大市場已累計遴選發布科技成果4040項。2025-04-30 16:22:45
-
iPS細胞通過基因重編程技術，將普通細胞轉化為具有多向分化潛能的干細胞，為治療失明、心臟病、帕金森病等疑難病癥提供了可能。2025-04-30 16:22:32
-
4月份，制造業采購經理指數（PMI）為49%。2025-04-30 16:02:30
-
近日，工業和信息化部辦公廳發布關于做好2025年工業和信息化質量工作的通知。2025-04-30 14:03:02
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
