用于双目立体成像的超灵敏纳米平面激光打印

自从第一次发现二维(2D)材料以来，其卓越的光学和电子特性为开发超小型平面光电器件提供了一个前所未有的平台。过渡金属二硫化物(TMDs)表现出敏感的层相关性质，包括从体态到单层的间接到直接带隙跃迁，作为石墨烯的特殊补充出现，用于研究激子光-物质相互作用。因此，在光电探测器、谷发射、晶体管和存储器中已经看到了广泛应用的迅猛发展。尽管表现出诱人的高折射指数，但纳米TMD层中的光场操纵对其与工作波长相比正在消失的小厚度仍保持迟钝的敏感性。直到最近，厚度提高到数百纳米的纳米结构TMD层才开始被认为是支持独特的几何相关米氏共振的高折射率电介质谐振器，这开始了通过基于2D材料的光学元件来形成光的波前的研究。然而，这些演示是以降低设备紧凑性和集成度为代价实现的。此外，纳米结构TMD层的制造主要依赖于从块体材料的机械或化学剥离，并且随后遵循复杂的光刻过程来产生所需的形状和厚度。尽管这些方法在基础研究中被证明是有效的，但上述挑战仍然是新兴的2D平板光学实用和广泛应用的主要障碍。

       近日，来自中国暨南大学光子技术研究所和广东省光纤传感与通信重点实验室的Dejiao Hu和Hao Li等人展示了基于纳米精度剥离的二硫化钼激光打印的全可见光范围内的超灵敏光场操作。集成在金属衬底上的二硫化钼层的独特色散所产生的非平凡界面相移使得在整个可见波段上每二硫化钼层的超灵敏共振操作高达13.95纳米，比其对应层大一个数量级。层状二硫化钼薄膜的层间范德瓦尔斯相互作用和各向异性热导率为按需构图二硫化钼提供了一种具有原子厚度精度和亚波长特征尺寸的激光剥离方法。通过这种方式，可以以简易且无需光刻的方式实现用于双目立体图像的纳米平面彩色印刷和进一步的调幅衍射组件。他们的结果证明了实用性，为新兴的2D平面光学的广泛应用释放了潜力，并为其铺平了道路。相关研究工作发表在《Nature Communications》上。（詹若男）

文章链接：Dejiao Hu，Hao Li et al. Ultra-sensitive nanometric flat laser prints forbinocular stereoscopic image. Nature Communications(2021) 12:1154
       https://doi.org/10.1038/s41467-021-21499-4