Инженеры разработали ультратонкие полупроводники в форме спирали, в которых свет закручивается

Группа американских учёных предложила инновационный метод создания спиральных структур из симметричных частиц полупроводников, открывающий новые перспективы в управлении световыми технологиями. Исследователи из Корнеллского университета применили особые наночастицы, именуемые «магическими кластерами», для формирования тонких плёнок с неповторимыми оптическими характеристиками.

Ключевой характеристикой этих материалов является их хиральность — уникальная способность по-разному взаимодействовать со световыми лучами в зависимости от их поляризации. Если ранее такие материалы производили из органических молекул, то под руководством Ричарда Робинсона, занимающего должность доцента по материаловедению и инженерии, удалось достичь этого эффекта посредством неорганических полупроводников.

«Круговой дихроизм подразумевает, что материал отличается в поглощении света с правой и левой поляризацией, аналогично тому, как резьба формирует направление закручивания», — объясняет Робинсон. Его команда выяснила, что управляя геометрией высыхания плёнки, можно регулировать её структуру и хиральность.

Учёные использовали метод испарения для превращения линейных нанокластерных собраний в спиральные конфигурации. Полученные плёнки демонстрируют невероятно сильные световые взаимодействия, превосходя прежние рекордные показатели для неорганических полупроводников почти в стократ.

Томас Уграс, аспирант в прикладной и инженерной физике, подчёркивает универсальность метода: «Технология сборки обеспечивает не только хиральность, но и линейное выравнивание нанокластерных волокон при их нанесении, делая плёнки чувствительными как к круговой, так и к линейной поляризации света».

Данное открытие потенциально может быть применимо в разработке голографических 3D-дисплеев, квантовых компьютеров, функционирующих при комнатной температуре, энергоэффективных устройств, а также неинвазивных систем медицинской диагностики для проверки уровня глюкозы в крови.

Источник: iXBT