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把光「扭ㄧ扭」~

2014/07/21 | | 標籤:
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Credit: ANU

洗完臉,我們都會熟練地拿起毛巾扭一扭,那你有想過可以把光隨心所欲扭來扭去嗎?

澳洲國立大學(The Australian National University, ANU)的科學家們發明了一種可以控制光線偏振方向的物質[1],以此為基礎,未來將有望發展出以光線取代電路的微型主機板,對光電產業來說將是一大進展。

電磁波具有朝不同方向震盪的電場,當其震盪方向被限制住(像是沿著波前進方向順時針旋轉或逆時針旋轉 ),便稱為偏振。會使光線偏振的物質,往往都具有不對稱的分子排列形式,糖便是一個例子,當光線通過結構不對稱的糖分子,便會產生偏振,故我們也可以利用光偏振的程度來判斷溶液裡的糖濃度。

在ANU的研究中,他們製作了一種超物質(metamaterials)來控制光線偏振:該超物質具有兩個同軸的C型結構(軸穿過C中間空洞的中心,與C平面垂直),彼此以細線相連;當用光線照射超物質,上層的C便會旋轉,使得整體結構變得不對稱,形成製造偏振光的材料。

這項發明的特別之處,在於它可以藉由光線改變超物質的不對稱程度,進而調控欲形成之偏振光的偏振程度;另外,比起以往用於製造偏振的一些晶體、透鏡,這種新材料的體積更小,更易於微型化後應用在光電產業上(可以開發以光線傳遞資訊的電晶體)。

若有一天,我們能以光線取代電路,並且成功微型化進入市場,不論是在資料傳輸的效能,或是針對電子產品製造的碳排放量上,都將有巨大的改善!

 

延伸閱讀:

參考資料:

  1. Mingkai Liu, David A. Powell, Ilya V. Shadrivov, Mikhail Lapine, Yuri S. Kivshar. Spontaneous chiral symmetry breaking in metamaterialsNature Communications, 2014; 5 DOI: 10.1038/ncomms5441

資料來源:New material puts a twist in light [Science Daily, July 18, 2014]

關於作者

昱夫

PanSci實習編輯~目前就讀台大化學所,研究電子與質子傳遞機制。微~蚊氫,在宅宅的實驗室生活中偶爾打點桌球,有時會在走廊上唱歌,最愛929。