照射在這種量子鏡子上的光被反射的藝術(shù)展示圖 圖片來源：趣味科學(xué)網(wǎng)站
據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)站近日報道，兩個獨立的科研團隊分別研制出了迄今最纖薄的鏡子——僅一個原子厚的硒化鉬（MoSe2）薄片，這一工程學(xué)上的奇跡將物理世界的極限向前推進了一步。研究人員表示，這種纖薄的鏡子可用于研制非常小的專用傳感器，以及使用激光傳輸信息的計算機芯片。
美國哈佛大學(xué)和瑞士蘇黎世量子電子學(xué)研究所的科學(xué)家在各自的實驗中，都研制出了此類鏡子。盡管這些鏡子的厚度接近物體可能達到的最小厚度，但它們能反射的入射光很多——哈佛大學(xué)團隊的鏡子置于一個硅基座上，能反射85％的入射光；瑞士團隊的鏡子置于氧化硅基座上，能反射41％的入射光。兩種鏡子反射的光都為780納米范圍內(nèi)深紅色的光。
科學(xué)家們解釋稱，猛烈撞擊原子內(nèi)的一個質(zhì)子或光粒子，電子很可能從能級低的軌道躍遷到能級高的軌道，如此一來，電場內(nèi)會形成一個電子—空穴對。當(dāng)受到某些波長的光照射時，MoSe2周圍的電子很有可能也會躍遷。電子帶負(fù)電，而原子核內(nèi)的質(zhì)子帶正電，因此，這些電子—空穴對會從質(zhì)子那兒汲取正電荷，使空穴的“行為舉止”有點像粒子。附近帶負(fù)電的電子會吸引這些“虛假”粒子，并在某些情況下，與其配對形成名為激子的量子力學(xué)物體。這些激子本身會釋放光，與入射光相互作用并按照其入射的方式將其送回。如此一來，這些MoSe2薄片就能像鏡子一樣工作。
研究人員表示，施加到MoSe2薄片上的電壓不同，其反射能力也會隨之波動，而且這種效應(yīng)發(fā)生得非常快，因此有望應(yīng)用于需要高速計算的領(lǐng)域。
最新研究發(fā)表于《物理評論快報》雜志。
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