奇妙的"硅轨"传光

美发明超薄硅线 有望造出光学芯片

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【大纪元2月4日讯】(大纪元记者董海编译报导) 通过光纤与纳米技术的结合,哈佛大学的科学家们制造出了一种”硅线”。美国科学家联合会(FAS)的通讯报导称﹐这种”硅线”的宽度只有人的一根头发的千分之一,大大地窄于光的波长;但却可以最小的信号损耗精确的传导光线。超薄纳米线有望造出光学芯片或做成生物与化学分子的传感器.

负责这项研究的是哈佛大学的埃里克-马哲(Eric Mazur)和中国浙江大学的访问学者童力民(音译)。他们的成果发表于2003年12月18日的《自然》杂志。

*细且光滑均匀

“通常你很难想象一个棒球能穿过花园里的一根水管﹐但是这些硅线却显得能够精确的完成这种任务,”马哲说:”在有些情况下光沿着只有其波长三分之一宽度的硅线传播。看起来在这里,硅线好像起到了轨道的作用而并非传统意义上的’漏斗’效应。”

研究人员一直在试图拉长硅线使其更薄,先前的努力并未产出如此的均匀和光滑的结构。这一次﹐科学家在制造硅线的过程中运用了一些有独创性的工艺。他们把稍粗一些的硅线绕在蓝宝石作的锥形体上放入火中,当温度达到大约1,700摄氏度时,他们慢慢地沿着锥体拉长并使其变的细小。从而产生的线不仅极细并且表面光滑,结构均匀。尽管硅线只有50毫微米宽,马哲制造了长达2厘米的硅线﹐使得肉眼基本可以看的清。

*柔韧性好

这些硅线表现出出色的弹性和柔顺性﹐很容易卷成直径只有几分之一毫米的能传导光线的回路。这种硅线能对光学芯片的开发起到帮助。它的细微结构也能用于操作细胞和其他的微观物体。它们是如此的细小,能刺入一个细胞或一滴液体而不会破坏他们的结构。并且,这种线非常的坚韧,数倍于蜘蛛丝的韧度。

*与传统光纤不同

硅线通过包含着微薄细丝的一些迅速消失的波来传导光。 如果两根硅线相接触,光可以直接从一根线跳到另一根上﹐这对于传统的光纤来说是不可能的。

与普通的光纤不同,肉眼看到的硅线就象一根均匀的发白光的线,而通过显微镜看则是珠状的。这是因为普通的光纤好像渠道一样,光被局限在其内;对硅线而言,其表面的微小的尘埃粒子可以使光线散射。专家称这种对表面污染物的敏感性可以使硅线作为一种分子传感器。(http://www.dajiyuan.com)

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