Nouvelle façon de programmer la lumière à très petite échelle – Technoguide

Une équipe de chercheurs dirigée par l’Université de Columbia a développé une plate-forme unique pour programmer un cristal stratifié, produisant des capacités d’imagerie au-delà des limites communes à la demande.

La découverte est une étape importante vers le contrôle de la nanolight, qui est la lumière qui peut accéder aux plus petites échelles de longueur imaginables. Le travail fournit également des informations sur le domaine du traitement optique de l’information quantique, qui vise à résoudre des problèmes difficiles en informatique et en communication.

«Nous avons pu utiliser la microscopie ultra-rapide à l’échelle nanométrique pour découvrir une nouvelle façon de contrôler nos cristaux avec la lumière, en activant et désactivant les propriétés photoniques insaisissables à volonté», a déclaré Aaron Sternbach, chercheur postdoctoral à Columbia, chercheur principal de l’étude. “Les effets sont de courte durée, ne durent que des trillionièmes de seconde, mais nous sommes maintenant en mesure d’observer clairement ces phénomènes.”

La recherche paraît le 4 février dans la revue Science.

La nature fixe une limite à la concentration de la lumière. Même dans les microscopes, deux objets différents plus proches que cette limite semblent en être un. Mais dans une classe spéciale de matériaux cristallins stratifiés – connus sous le nom de cristaux de van de Waals – ces règles peuvent, parfois, être enfreintes. Dans ces cas particuliers, la lumière peut être confinée sans aucune limite dans ces matériaux, ce qui permet de voir clairement même les plus petits objets.

Dans leurs expériences, les chercheurs de Columbia ont étudié le cristal de van der Waals appelé diséléniure de tungstène, qui est d’un grand intérêt pour son intégration potentielle dans les technologies électroniques et photoniques en raison de sa structure unique et de ses fortes interactions avec la lumière.

Lorsque les scientifiques ont illuminé le cristal avec une impulsion de lumière, ils ont pu changer la structure électronique du cristal. La nouvelle structure, créée par l’événement de commutation optique, a permis à quelque chose de très rare de se produire: des détails ultra-fins, à l’échelle nanométrique, pouvaient être transportés à travers le cristal et imagés à sa surface.

Le rapport présente une nouvelle méthode pour contrôler le flux de lumière de la nanolight. La manipulation optique à l’échelle nanométrique, ou nanophotonique, est devenue un domaine d’intérêt critique alors que les chercheurs cherchent des moyens de répondre à la demande croissante de technologies qui vont bien au-delà de ce qui est possible avec la photonique et l’électronique conventionnelles.

Dmitri Basov, professeur de physique à Higgins à l’Université de Columbia et auteur principal de l’article, estime que les résultats de l’équipe vont déclencher de nouveaux domaines de recherche sur la matière quantique.

“Les impulsions laser nous ont permis de créer un nouvel état électronique dans ce semi-conducteur prototypique, ne serait-ce que pour quelques picosecondes”, a-t-il déclaré. “Cette découverte nous met sur la bonne voie vers des phases quantiques optiquement programmables dans de nouveaux matériaux.”

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Université de Columbia. Original écrit par Carla Cantor. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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