據美國海軍研究實驗室2018年1月4日報道,美國海軍研究實驗室NRL(Naval Research Laboratory)一個由物理學家組成的科研團隊已經找到改善六方氮化硼器件光學損耗特性和傳輸效率的手段,使得制備小型激光器和納米光學器件成為可能。
六方氮化硼(h-BN)由硼和氮原子組成的原子級薄晶格組成。最新研究證明,該材料是一種可用于紅外納米光子學的光學材料,被認為是二維材料的理想襯底材料。自然界中存在的硼由原子質量相差達10%的B-10和B-11兩種同位素組成。這兩種同位素的原子質量差異使得由聲子散射造成的光學性能大量損失,進而限制了該材料的潛在應用。
為此,科研人員制備了一種同位素純度超99%的六方氮化硼樣品,該樣品幾乎完全由B-10或B-11組成。“我們已經證明,可以通過在極性半導體和介電材料中精心設計同位素來克服納米光子學固有的效率限制。”該樣品能夠顯著降低六方氮化硼的光學損耗,與天然六方氮化硼相比,光頻振動模式的傳動距離和持久性都高出多達3倍。這種振動模式不僅使得六方氮化硼樣品具有近場光學和化學傳感特性,還為開發和制備具有相似性質的其它材料提供了一種可借鑒方法。
研究人員還包括來自于加州大學圣迭戈分校(University ofCalifornia San Diego)、堪薩斯州立大學(Kansas StateUniversity)、橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)、哥倫比亞大學(ColumbiaUniversity)和范德堡大學(Vanderbilt University)的科學家。
參考來源:中國國防科技信息網
作者:粉體圈
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