透鏡用于彎曲和聚焦光線(xiàn)。普通透鏡依靠其彎曲形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)這一效果，但阿姆斯特丹大學(xué)和斯坦福大學(xué)的物理學(xué)家制造了一種厚度僅為三個(gè)原子的平面透鏡，它依靠量子效應(yīng)。這種類(lèi)型的透鏡可用于未來(lái)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡。
曲面玻璃鏡片之所以能發(fā)揮作用，是因?yàn)楣饩€(xiàn)進(jìn)入玻璃時(shí)會(huì)發(fā)生折射(彎曲)，而光線(xiàn)離開(kāi)玻璃時(shí)又會(huì)發(fā)生折射，從而使物體看起來(lái)比實(shí)際更大或更近。兩千年來(lái)，人們一直使用曲面鏡片來(lái)研究遙遠(yuǎn)行星和恒星的運(yùn)動(dòng)、觀察微小微生物以及改善視力。
阿姆斯特丹大學(xué)的 Ludovico Guarneri、Thomas Bauer 和 Jorik van de Groep 與加州斯坦福大學(xué)的同事采取了不同的方法。他們使用一種名為二硫化鎢(簡(jiǎn)稱(chēng)WS2 )的獨(dú)特材料的單層，構(gòu)建了一個(gè)寬度為半毫米但厚度僅為 0.0000006 毫米(即 0.6 納米)的平面透鏡。這使它成為地球上最薄的透鏡。
該透鏡不依賴(lài)于彎曲形狀，而是由 WS2的同心環(huán)組成，環(huán)間有間隙。這被稱(chēng)為“菲涅爾透鏡”或“區(qū)域板透鏡”，它使用衍射而不是折射來(lái)聚焦光線(xiàn)。環(huán)的大小和環(huán)之間的距離(與照射到其上的光的波長(zhǎng)相比)決定了透鏡的焦距。此處使用的設(shè)計(jì)將紅光聚焦在距離透鏡 1 毫米的位置。
該項(xiàng)研究成果發(fā)表在《納米快報(bào)》雜志上。
量子增強(qiáng)
這款鏡頭的獨(dú)特之處在于，其聚焦效率依賴(lài)于WS2中的量子效應(yīng)。這些效應(yīng)使材料能夠高效吸收和重新發(fā)射特定波長(zhǎng)的光，從而使鏡頭具有更好地適應(yīng)這些波長(zhǎng)的內(nèi)在能力。
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