奇妙的"硅軌"傳光

美發明超薄硅線 有望造出光學芯片

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【大紀元2月4日訊】(大紀元記者董海編譯報導) 通過光纖与納米技術的結合,哈佛大學的科學家們制造出了一种”硅線”。美國科學家聯合會(FAS)的通訊報導稱﹐這种”硅線”的寬度只有人的一根頭發的千分之一,大大地窄于光的波長;但卻可以最小的信號損耗精确的傳導光線。超薄納米線有望造出光學芯片或做成生物与化學分子的傳感器.

負責這項研究的是哈佛大學的埃里克-馬哲(Eric Mazur)和中國浙江大學的訪問學者童力民(音譯)。他們的成果發表于2003年12月18日的《自然》雜志。

*細且光滑均勻

“通常你很難想象一個棒球能穿過花園里的一根水管﹐但是這些硅線卻顯得能夠精确的完成這种任務,”馬哲說:”在有些情況下光沿著只有其波長三分之一寬度的硅線傳播。看起來在這里,硅線好像起到了軌道的作用而并非傳統意義上的’漏斗’效應。”

研究人員一直在試圖拉長硅線使其更薄,先前的努力并未產出如此的均勻和光滑的結构。這一次﹐科學家在制造硅線的過程中運用了一些有獨創性的工藝。他們把稍粗一些的硅線繞在藍寶石作的錐形體上放入火中,當溫度達到大約1,700攝氏度時,他們慢慢地沿著錐體拉長并使其變的細小。從而產生的線不僅極細并且表面光滑,結构均勻。盡管硅線只有50毫微米寬,馬哲制造了長達2厘米的硅線﹐使得肉眼基本可以看的清。

*柔韌性好

這些硅線表現出出色的彈性和柔順性﹐很容易卷成直徑只有几分之一毫米的能傳導光線的回路。這种硅線能對光學芯片的開發起到幫助。它的細微結构也能用于操作細胞和其他的微觀物體。它們是如此的細小,能刺入一個細胞或一滴液體而不會破坏他們的結构。并且,這种線非常的堅韌,數倍于蜘蛛絲的韌度。

*與傳統光纖不同

硅線通過包含著微薄細絲的一些迅速消失的波來傳導光。 如果兩根硅線相接触,光可以直接從一根線跳到另一根上﹐這對于傳統的光纖來說是不可能的。

与普通的光纖不同,肉眼看到的硅線就象一根均勻的發白光的線,而通過顯微鏡看則是珠狀的。這是因為普通的光纖好像渠道一樣,光被局限在其內;對硅線而言,其表面的微小的塵埃粒子可以使光線散射。專家稱這种對表面污染物的敏感性可以使硅線作為一种分子傳感器。(http://www.dajiyuan.com)

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