德国的一个物理研究团队成功演示了一种可应用于光学元件的超快开关过程。由银（Silver）与原子级超薄半导体层二硫化钨（WS₂）构成的纳米结构，能够被转化为一种超快开关镜面设备。此设备或许可作为光学晶体管运行，其开关速度相较电子晶体管快约一万倍。
由奥尔登堡大学（University of Oldenburg）物理学家克里斯托夫·利瑙（Christoph Lienau）领衔的国际研究团队，在本期《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）发表的论文中对这一效应进行了详尽描述。该团队的目标是探寻一种材料，其反射特性能够借助高度聚焦的激光束，在几个飞秒（femtoseconds）内实现操控或"开关"。
在实验进程中，研究人员采用了一种超薄的银质"纳米狭缝阵列"（nano - slit array），并于其表面铣削出宽度和深度约为45纳米的平行凹槽网格。随后，来自剑桥大学（University of Cambridge）的研究团队成员在该结构表面覆盖了一层仅三个原子厚度的半导体晶体WS₂单层。
这种组合使纳米结构对光呈现出不同寻常的反应。利瑙阐释道："单独审视这两种材料，均无开关效应。然而，当它们组合成混合纳米结构时，对光的反应便截然不同，摇身一变成为活性'超材料'（metamaterial）。"
撞击纳米结构表面的光，在被反射之前，能够以"激子 - 等离子体极化子"（exciton - plasmon polariton）的形式存储约70飞秒。在这种同时兼具光和物质特性的状态下，光以等离子波的形式在半导体层表面传播，并与半导体层中束缚的电子 - 空穴对（即激子）产生强烈的相互作用。
奥尔登堡大学物理研究所的丹尼尔·蒂默（Daniel Timmer）表示："在此存储阶段，我们能够对该层的反射率加以控制。" 蒂默与莫里茨·吉廷格（Moritz Gittinger）共同担任该研究的首席作者。
研究人员借助外部激光脉冲来改变激子与等离子波之间相互作用的强度。在首次实验中，他们已能够将反射光的亮度改变幅度高达10%------这一数值令人惊叹，且未来通过对材料的优化，还有进一步提升的可能。
蒂默和吉廷格运用二维电子光谱学（2DES）对这一效应展开研究。这种复杂的技术使科学家能够以仅几个飞秒的时间分辨率观测量子物理相互作用，宛如观看一部精彩纷呈的电影。利瑙领导的团队近期想出了一个简化2DES程序的巧妙技巧，进而将其应用拓展至其他研究领域。利瑙解释称："在目前的研究中，我们
永霖光电-UVSIS-UVLED紫外线应用专家-独家发布