超快光脉冲的新方法

称为分子聚集体的二维材料是非常有效的光发射器，其工作原理不同于典型的有机发光二极管（OLED）或量子点。但是，它们作为新型光电子器件的组件的潜力受到了相对较慢的响应时间的限制。现在，麻省理工学院、加州大学伯克利分校和东北大学的研究人员找到了一种克服这种局限性的方法，为这些材料开辟了多种应用领域。

研究结果发表在美国国家科学院的学报上的论文描述，在麻省理工学院机械工程副教授Nicholas X. Fang、postdocs Qing Hu和笪飞金，五人。PCBA加工

为了提高这些二维分子聚集体的响应时间的关键（2dma），方和他的团队发现，对材料有一层薄薄的金属如银。之间的相互作用2dma和金属，只有几纳米远的增强材料的光脉冲的速度超过十倍。

这些2dma材料具有一些不寻常的特性，已被用来创建奇特的物质形态，被称为玻色-爱因斯坦凝聚体，在室温下，当需要极端的冷却方法。它们也被应用于太阳能电池和光收集有机天线等技术中。但这项新的研究首次证实了一块非常接近的金属会对这些材料发出光的方式产生强烈的影响。

方说：“为了使这些材料在诸如半导体芯片之类的光子芯片中有用，但使用光而不是电子来进行操作，挑战是能够快速地开关它们，”这是以前不可能做到的。

与附近的金属基板的发光响应时间从60秒下降（万亿分之一秒）仅为2皮秒，方说：“这是非常令人兴奋的，因为我们观察到这种效果，即使材料是5到10纳米，从表面上看，“有间隔层聚合物之间。这就足够了，在数量上制造这样的配对材料不应该是一个过分苛刻的过程。他说：“我们认为这一点可以适应滚印。”。

如果用于信号处理，如发送数据的光而不是无线电波，方说，这一进展可能导致约40兆赫的数据传输速率，这是比这样的设备目前可以提供更快的八倍。这是一个非常有前途的一步，但它仍然是很早就将其转化为现实，制造的设备，他警告。

研究小组只研究了已开发的多种分子聚集体中的一种，因此仍有机会找到更好的变体。“这实际上是一个非常丰富的发光材料家族，”方说。

由于材料的响应性受到附近金属基板精确接近的强烈影响，这种系统也可用于非常精确的测量工具。方说：“这种相互作用是作为间隙大小的函数而减小的，所以如果我们想测量表面的接近程度，它现在可以被使用。”。

当研究小组继续对这些材料进行研究时，下一步是研究金属表面的图案化可能产生的影响，因为目前的试验只使用平面。要解决的其他问题包括确定这些材料的有用寿命以及它们如何被扩展。

方说，使用这种系统的设备的第一个原型可能会在一年左右的时间内产生。

该小组还包括快勋南在麻省理工学院；俊晓，萧泽柳，和向张伯克利大学和东北大学的雍敏柳。这项工作是由美国国家科学基金会的支持下，马斯达尔科学技术研究院，与阿卜杜拉国王科技大学。