美國(guó)研究發(fā)現(xiàn)納米條件下光可驅(qū)動(dòng)物質(zhì)

近日美國(guó)耶魯大學(xué)研究員在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)，在納米世界中光可驅(qū)動(dòng)物質(zhì)。若以光取代電的成果轉(zhuǎn)化為應(yīng)用后，將會(huì)出現(xiàn)新型的半導(dǎo)體芯片技術(shù)。相關(guān)論文發(fā)表在11月27日出版的英國(guó)《自然》雜志與《新科學(xué)家》雜志上。
　　同是在本年度11月，美媒體曾報(bào)道生物醫(yī)學(xué)界研制出基于光輻射壓原理的光學(xué)鑷子，其對(duì)粒子無(wú)損傷且作用力均勻，能達(dá)到微米量級(jí)的精確定位，以操控微小顆粒來(lái)進(jìn)行細(xì)胞和亞細(xì)胞層次的活體研究。這是此前光的作用力曾產(chǎn)生過(guò)的重要應(yīng)用。

　　新成果結(jié)合了納米光子學(xué)與納米力學(xué)兩個(gè)最前沿的科學(xué)領(lǐng)域。此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的領(lǐng)導(dǎo)者，耶魯大學(xué)電子工程系教授唐紅（音）表示，在宏觀尺度上，光的力非常之微弱，沒(méi)有人能感受到。可一旦將條件放在納米尺度上，就會(huì)發(fā)現(xiàn)光具有相當(dāng)?shù)哪芰浚阋杂糜隍?qū)動(dòng)物質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)中，利用光驅(qū)動(dòng)成功了類(lèi)似集成電路上的三極管般大小的半導(dǎo)體機(jī)械設(shè)備。

　　據(jù)該論文的主要作者李墨（音）的進(jìn)一步描述，此項(xiàng)研究取代了以光來(lái)移動(dòng)粒子的技術(shù)，而是把一切集成在一塊微小的芯片上進(jìn)而來(lái)控制半導(dǎo)體設(shè)備的移動(dòng)：實(shí)驗(yàn)人員首先在硅芯片上鋪設(shè)出光的壓縮通道，當(dāng)激光器發(fā)出的光被接入芯片后，光可沿著光導(dǎo)線路流動(dòng)。實(shí)驗(yàn)人員隨后使一段10微米長(zhǎng)的光導(dǎo)懸空并振動(dòng)，當(dāng)光的強(qiáng)度被調(diào)制到和光導(dǎo)的振動(dòng)一致的頻率時(shí)，產(chǎn)生了共振，證明光確有力作用于其上。

　　這一成果首次證明了光的力量能被有效的集合在極小區(qū)域內(nèi)，如實(shí)驗(yàn)中的納米級(jí)光子集成電路。而光子集成電路又能控制其他微小裝置，如計(jì)算機(jī)芯片等。左圖為硅芯片上的光集成電路。

新聞來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)