迄今最薄镜子仅一个原子厚
刘霞
2018年01月29日 来源：科技日报
照射在这种量子镜子上的光被反射的艺术展示图图片来源：趣味科学网站
据美国趣味科学网站近日报道，两个独立的科研团队分别研制出了迄今最纤薄的镜子——仅一个原子厚的硒化钼（MoSe2）薄片，这一工程学上的奇迹将物理世界的极限向前推进了一步。研究人员表示，这种纤薄的镜子可用于研制非常小的专用传感器，以及使用激光传输信息的计算机芯片。
美国哈佛大学和瑞士苏黎世量子电子学研究所的科学家在各自的实验中，都研制出了此类镜子。尽管这些镜子的厚度接近物体可能达到的最小厚度，但它们能反射的入射光很多——哈佛大学团队的镜子置于一个硅基座上，能反射85%的入射光；瑞士团队的镜子置于氧化硅基座上，能反射41%的入射光。两种镜子反射的光都为780纳米范围内深红色的光。
科学家们解释称，猛烈撞击原子内的一个质子或光粒子，电子很可能从能级低的轨道跃迁到能级高的轨道，如此一来，电场内会形成一个电子—空穴对。当受到某些波长的光照射时，MoSe2周围的电子很有可能也会跃迁。电子带负电，而原子核内的质子带正电，因此，这些电子—空穴对会从质子那儿汲取正电荷，使空穴的“行为举止”有点像粒子。附近带负电的电子会吸引这些“虚假”粒子，并在某些情况下，与其配对形成名为激子的量子力学物体。这些激子本身会释放光，与入射光相互作用并按照其入射的方式将其送回。如此一来，这些MoSe2薄片就能像镜子一样工作。
研究人员表示，施加到MoSe2薄片上的电压不同，其反射能力也会随之波动，而且这种效应发生得非常快，因此有望应用于需要高速计算的领域。
最新研究发表于《物理评论快报》杂志。
