利用新材料制造出全球最小的鏡片,厚度只有人類毛發的2,000分之1,可望開啟制造可撓式(Flexible)電腦顯示器及讓相機小型化的大門。
據Solid State Technology報導,澳洲國立大學(Australian National University)科學家Yuerui Lu指出,能制作出如此薄的鏡片是拜二硫化鉬結晶體(molybdenum disulphide crystal)所賜。
該材料是未來可撓式顯示器最理想的材料,甚至未來可利用微透鏡陣列來模仿昆蟲復眼。二硫化鉬是相當神奇的結晶體,可以耐高溫且具有潤滑性,同時也是良好半導體并能發射光子。
二硫化鉬是屬于具有可撓式電子特性的硫屬玻璃(chalcogenide glass)材料之一,而且厚度僅6.3納米的鏡片,也比過去利用超穎材料(Metamaterial)制成的50納米超薄平面鏡片還薄。在原子規模下操控光的流動后,等于打開讓光學元件小型化與整合先進光學功能的大門。
這次科學家利用膠帶從大型的二硫化鉬上剝離出9層原子層,并組成厚度6.3納米的結晶體以便制成超薄鏡片,之后再利用聚焦式離子束逐一制作出半徑為10微米的鏡片。同時也發現,厚度僅有0.7納米的單一層二硫化鉬具有可觀光學特質,這種又被稱為光程(optical path length)的特質,可決定光相并控制光的干涉與繞射。
從威斯康辛大學(University of Wisconsin)研發的模擬器也可發現,光在透射之前會在高折射率的結晶層內多次來回反射。目前二硫化鉬結晶體折射率為5.5,鉆石則為2.4,水則僅有1.3。本次研究結果已刊登在Light: Science and Applications期刊上。
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