南开大学团队攻克铌酸锂纳米尺度加工难题

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新华社天津4月9日电(记者张建新)在信息时代，网络中的每一位电子数据都要通过铌酸锂调制器转换成光子信息，然后通过光纤传输到世界各地。铌酸锂因其光电特性在光电时代被称为“光学硅”。然而，如何实现铌酸锂器件的微纳集成是全世界科学家竞相研究的世界性问题。经过五年的不断研究，南开大学教育部弱光非线性光子学重点实验室许教授和任副教授组成的团队成功实现了铌酸锂纳米结构的加工。4月8日，介绍这项工作的论文在国际权威期刊《激光和光子学评论》上发表。

早在30年前，人们就试图制造高质量、小型化的铌酸锂器件，希望制造高度集成的光电芯片，从而实现超高速、大容量的光电信息转换、传输和处理。实现这一目标的关键在于铌酸锂纳米结构的制备，即光的特性和行为可以根据纳米尺度的要求任意控制。然而，长期以来，由于铌酸锂的高硬度和非活性化学性质，传统的机械划片或化学刻蚀方法无法实现铌酸锂纳米结构的加工。这个棘手的问题极大地阻碍了小型化、集成化铌酸锂光电芯片及其器件的发展。

经过五年的技术研发和技术攻关，许和任研制出一种铌酸锂的特殊制备和处理工艺，利用聚焦高能镓离子束实现了对铌酸锂分子的选择性轰击和去除。在厚度仅为100纳米(一纳米等于十亿分之一米)的铌酸锂薄膜表面加工出有序周期性排列的纳米线阵列，首次获得了一种新的人工材料“铌酸锂超结构表面”。实现了入射光颜色的选择性透射，获得了类似蝴蝶翅膀的结构色效应，这意味着人们找到了一种有效控制并赋予铌酸锂新光学性质的方法。

这一结果表明，人们有能力在纳米尺度上精细控制铌酸锂的光学行为。这种加工技术为铌酸锂这种独特的光电材料在微纳光子学、集成光子学等领域的应用打开了大门。

[我想纠正错误]主编:范玉萌

来源：人民视窗网