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▲纳米光沿着三氧化钼薄层定向传播。
未来的信息和通信技术不再仅仅依靠电子学，还需要借助于纳米级的光学。一直以来，将光压缩到纳米尺寸是纳米光子学努力的主要目标。其中，使用极化子（光和物质耦合产生的电磁波）是一种比较成功的策略。在二维材料(如石墨烯和六方氮化硼)中，极化子可以在红外频率下实现超强的光压缩。然而，尽管这些材料具有非凡的极化特性，但极化子总是沿着材料表面向所有方向传播，因此能量损失非常快，这极大限制了其应用潜力。
《自然》（Nature）杂志近日报道，澳大利亚莫纳什大学（MU）、西班牙奥维耶多大学（OU）和中国苏州大学（SU）等组成的国际研究团队发现了一种定向压缩光。这种“纳米光”可以沿着天然各向异性二维材料——纳米三氧化钼——定向传播。除具有独特的定向特性外，这种纳米光的寿命还非常长，可以用于纳米级的信号处理、传感或热管理。MU副教授包巧亮（音译）说： “我们发现，α-三氧化钼可以作为承载红外纳米光子学的独特平台。”论文作者、研究生马伟亮（音译）说：“在α-三氧化钼中观察到极化子的定向传播很令人惊讶。”论文作者李少娟（音译）补充说：“这确实很让人吃惊。到目前为止，基本上只能在人工结构材料中发现极化子的定向传播。”
除定向传播外，极化子在α-三氧化钼中的寿命还很长。论文作者巴勃罗•阿隆索•冈萨雷斯（音译）说：“极化子在α-三氧化钼中畅行无阻，它的寿命达到了20皮秒，这几乎是室温下高质量石墨烯中的40倍。”
由于极化子的波长较短，研究人员使用特殊的近场光学显微镜对其进行了成像和观测，并建立了一种新的理论以解释极化子在α-三氧化钼中的动量与其能量的关系。更深入的研究正在进行之中。
科界原创
编译：雷鑫宇
审稿：三水
责编：张梦
期刊来源：《自然》
期刊编号：0028-0836
原文链接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-10/ef-rdd102418.php
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