单层二硫化钨制成最薄全息图像

日前，密苏里科技大学机械与航空航天工程系的研究人员利用二硫化钨（WS2）制成一种非线性全息图像，仅单层原子厚度，具有高转换效率，可用于光通信、高密度光学数据存储和信息安全等。相关成果发布在8月16日的《纳米快报》上。

非线性全息技术能够在激发基频以外的新频率下产生光束并重建全息图像，为光学信息处理和数据安全提供了前所未有的应用途径。到目前为止，在片上集成的非线性全息图中，大多采用厚度为数十纳米的等离子体超表面来实现，但其转换效率低，吸收损耗高。

密苏里科技大学研究人员发现了一种非线性过渡金属二硫化物（TMD）全息图，仅由厚度约为0.7纳米的、能够控制光的波前的纳米二硫化钨单分子层制成。利用超快激光激发纳米二硫化钨单层膜，用于产生旋涡光束和艾利光束，并在二次谐波频率下重建复杂的全息图像。

密苏里科技大学机械和航天工程副教授杨晓东博士介绍，“我们可以通过简单地蚀刻或保持二硫化钨单层区域来控制0和1的二元振幅调制。”“我们的全息图比目前由金属纳米结构制成的等离子体元表面全息图具有更高的非线性转换效率。”

研究人员表示，这种非线性TMD全息图的概念有助于理解原子级的光物质相互作用，而且也将原子厚度的功能性TMD器件集成到下一代光通信电路中，用于光通信，高密度光学数据存储和信息安全。实验中，研究人员用蓝绿两色再现了汉字“光”的全息图像。他们相信这种新型的光学全息图在未来的应用前景广阔。

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