單層二硫化鎢製成最薄全息圖像

日前，密蘇裡科技大學機械與航空航太工程系的研究人員利用二硫化鎢（WS2）製成一種非線性全息圖像，僅單層原子厚度，具有高轉換效率，可用於光通信、高密度光學資料存儲和資訊安全等。相關成果發佈在8月16日的《納米快報》上。

非線性全息技術能夠在激發基頻以外的新頻率下產生光束並重建全息圖像，為光學資訊處理和資料安全提供了前所未有的應用途徑。到目前為止，在片上集成的非線性全息圖中，大多採用厚度為數十納米的等離子體超表面來實現，但其轉換效率低，吸收損耗高。

密蘇裡科技大學研究人員發現了一種非線性過渡金屬二硫化物（TMD）全息圖，僅由厚度約為0.7納米的、能夠控制光的波前的納米二硫化鎢單分子層製成。利用超快鐳射激發納米二硫化鎢單層膜，用於產生旋渦光束和艾利光束，並在二次諧波頻率下重建複雜的全息圖像。

密蘇裡科技大學機械和航太工程副教授楊曉東博士介紹，“我們可以通過簡單地蝕刻或保持二硫化鎢單層區域來控制0和1的二元振幅調製。”“我們的全息圖比目前由金屬納米結構製成的等離子體元表面全息圖具有更高的非線性轉換效率。”

研究人員表示，這種非線性TMD全息圖的概念有助於理解原子級的光物質相互作用，而且也將原子厚度的功能性TMD器件集成到下一代光通信電路中，用於光通信，高密度光學資料存儲和資訊安全。實驗中，研究人員用藍綠兩色再現了漢字“光”的全息圖像。他們相信這種新型的光學全息圖在未來的應用前景廣闊。

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