纳米尺度的国科管光电融合是未来高性能信息器件的重要发展路线。如何在纳米到原子尺度对光精准操控是实现其中最关键的科学问题。近期国家纳米科学中心的极化激元晶体戴庆研究团队与合作者在纳米尺度光电互联领域研究取得了新突破 。相关研究成果北京时间2月10日在国际学术期刊《科学》在线发表。国科管

在这项研究中 ，实现科研人员构筑了石墨烯和氧化钼范德华材料的极化激元晶体异质结构
，实现了一种新型的国科管电调控光子晶体管 ，并且进一步展示了该晶体管用于调控正负折射转换功能。实现该研究充分发挥了不同材料的极化激元晶体纳米光子学特性  ，从而突破了传统结构光学方案，国科管如使用超材料和光子晶体等在波段、实现损耗、极化激元晶体压缩和调控等多个方面的国科管性能瓶颈。其中，实现原子层厚的极化激元晶体材料为高度压缩的光学模式提供基础，范德华堆垛满足了模式杂化的近场匹配 ，线性能带结构提供电栅压调制的平台
。该研究大幅提高了纳米尺度光波的精确操控水平 ，为纳米尺度光操控提供新方法，有望应用于光电融合器件与芯片等诸多领域。

极化激元的物理概念最早由我国物理学家于1951年提出，它是一种存在于材料表界面上的电磁模式 ，能将光场压缩聚焦至很小尺度，因而可实现在纳米尺度上的光信息传输和处理  。