研究人員最近展示了一種有史以來最小的激光器，其包含一個(gè)直徑僅為44納米的納米粒子。該器件因能產(chǎn)生一種稱為表面等離子的輻射而被命名為“spaser”。這項(xiàng)新技術(shù)可允許光子局限在非常小的空間內(nèi)，一些物理學(xué)家據(jù)此認(rèn)為，就像晶體管之于現(xiàn)今的電子產(chǎn)品，spaser也許將成為未來光學(xué)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。 }lCQ+s!  
'pO-h,{TS  
美國(guó)諾福克大學(xué)材料研究中心物理學(xué)教授米哈伊爾·諾基諾夫表示，現(xiàn)今最好的消費(fèi)電子產(chǎn)品可在大約10吉赫茲的速度上運(yùn)行，但未來的光學(xué)器件的運(yùn)行速度可達(dá) 到幾百太赫茲范圍。一般來說，光學(xué)器件難以實(shí)現(xiàn)小型化，是因?yàn)楣庾訜o法限定在比其一半波長(zhǎng)更小的區(qū)域內(nèi)。但以表面等離子形式與光作用的器件就能將光限定在 非常緊密的位點(diǎn)上。 3(gOF&Uf9  
c%&*yR  
諾基諾夫說，目前科學(xué)家們正在基于等離子的新一代納米電子設(shè)備的理論研究上努力探索。與以前的其他等離子器件不同的是，spaser能有效地產(chǎn)生和放大這些光波。諾基諾夫及同事在近期的《自然》雜志上發(fā)表了此項(xiàng)研究成果。 25r3[gX9`  
J3B+WD]  
spaser包含一個(gè)直徑僅為44納米的單納米粒子，激光器的其他不同部分的功能則與常規(guī)激光器無異。在普通激光器中，光子通過可放大光線的增益介質(zhì)在兩個(gè)鏡面間反彈。而spaser中的光則圍繞一個(gè)等離子形式的納米粒子核中的金球表面進(jìn)行反彈。 }o\} qu*  
N9M",(WTt}  
此中的挑戰(zhàn)是確保這種能量不會(huì)快速?gòu)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=金屬',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_11">金屬表面消散。諾基諾夫及其團(tuán)隊(duì)通過在金球上噴涂嵌有染料的硅層來實(shí)現(xiàn)這一要求。硅層可作為增益媒介。來 自spaser的光可作為等離子體保持在限定區(qū)域，亦可作為可見光范圍的光子離開粒子表面。像一個(gè)激光器一樣，spaser必須“泵”入必要的能量，研究 人員利用光脈沖轟擊粒子來達(dá)到這個(gè)目的。 51*[Ibx  
N P5K1:  
常規(guī)激光器的大小取決于其使用的光波長(zhǎng)，反射面間的距離不能小于光波長(zhǎng)的一半，在可見光范圍大約為200納米。spaser則是利用等離子體解決了此局限。諾基諾夫說，spaser也許將能做到一個(gè)納米大小，但任何小于這一尺寸的納米粒子，其功能就會(huì)喪失。 JXR]G  
r=p^~tuyxr  
美國(guó)喬治亞州大學(xué)物理學(xué)教授馬克·斯托克曼稱，和目前最快的晶體管相比，spaser雖具有同等的納米尺度，但其速度要快上1000倍，這為制造速度超快的放大器、邏輯元件和微處理器提供了可能。 |cC&,8O:{  
/CbiYm  
諾基諾夫則表示，spaser不僅能在光子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域找到用武之地，也能在現(xiàn)今使用常規(guī)激光器的領(lǐng)域得到應(yīng)用。更為現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域就是磁性數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)業(yè)�，F(xiàn)今用于硬盤的磁性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)已達(dá)到其物理極限，擴(kuò)展其存儲(chǔ)能力的方法之一就是在其記錄過程中用非常小的光點(diǎn)對(duì)介質(zhì)進(jìn)行加熱，而這必須使用納 米激光器才能做到。