据 meiguo.com 于 2025 年 8 月 13 日收到的消息 ‣ 麻省理工学院(MIT)研究团队近日宣布开发出一种革命性纳米光子学平台,成功突破现代光学器件的性能瓶颈。这项技术基于硫化溴化铬(CrSBr)量子材料,实现了光操控器件的微型化与可编程化,相关成果已发表于《自然·光子学》期刊。
传统纳米光子学长期依赖硅、氮化硅等材料,但存在折射率限制和光学特性固化两大缺陷。MIT团队发现CrSBr材料具有磁序性和强光学响应特性,其激子与光产生强相互作用,使材料折射率显著提升。实验显示,该材料加工的光学结构厚度可达6纳米,仅相当于7层原子堆叠。
"我们首次实现了光学模式的连续可逆切换。"项目负责人Riccardo Comin教授表示。通过施加适度磁场,研究团队能在不改变器件结构的情况下动态调控光传播特性。这种巨磁致偏移效应的调控幅度远超传统材料,且无需依赖机械运动或温度变化。
更值得关注的是,CrSBr材料能直接形成兼具光与物质特性的极化激元,衍生出增强的非线性效应和量子光传输机制。当前实验在132开尔文(-222华氏度)环境下完成,但研究团队正在探索更高磁有序温度的替代材料,以期在更实用条件下实现相同功能。
该技术已具备与现有光子平台集成的潜力,可作为可调谐功能层应用于实际器件开发。研究团队成员包括MIT物理学博士生Ahmet Kemir、博士后Luca Nessi等,相关论文由Demir与Nessi共同主导完成。
综合自网络信息