美國斯坦福大學和賓夕法尼亞大學組成的一個聯(lián)合工程師團隊首次使用等離子體激元創(chuàng)建出一個可以探測光同時也可以隱形的新設備，應用于先進的醫(yī)學成像系統(tǒng)和數(shù)碼像機中，可生成更為清晰、更準確的照片和影像。

　　等離子體激元，即在光激發(fā)下的金屬納米結構中自由電子氣集體振蕩，是目前可以突破光的衍射極限來實現(xiàn)納米尺度上對光操縱的新型量子態(tài)，為光學元器件和芯片的小型化以及未來信息領域超越摩爾定律帶來了曙光。

　　新研究首次將等離子體激元這一概念用于光電子探測隱形設備。研究人員稱，在其上的反光金屬涂層可使一些東西看不見，使這種設備不可直觀，由此創(chuàng)建出一種隱形的光檢測器裝置。該設備的核心是由薄薄的金帽覆蓋硅納米線。研究人員通過調(diào)整硅中的金屬比例，即一種調(diào)諧其幾何尺寸的技術，精心設計了一個“電漿斗篷”，其中金屬和半導體中的散射光相互抵消，從而使該設備不被看見。該技術的關鍵在于，在薄金涂層中建立一個偶極子，與硅的偶極子在力量上可對等。當同樣強烈的正負偶極子相遇時，它們之間相互抵消，系統(tǒng)就會變得不可見。

　　研究人員說：“我們發(fā)現(xiàn)，一個精心設計的金殼極大地改變了硅納米線的光學響應。在金屬絲中光吸收略有下降，而由于隱形效果，散射光會下降100倍。實驗同樣證明，在計算機芯片中常用的其他金屬如鋁和銅也會具有同樣效果。之所以能夠產(chǎn)生隱蔽性，首先是金屬和半導體的調(diào)整。而如果偶極子沒有正確對齊，隱形效果則會減弱甚至失去。所以只有在適量材料中的納米尺度下，才能做到最大程度的隱形。”

　　研究人員預測，這種可調(diào)的金屬半導體設備在未來將用于許多相關領域，包括太陽能電池、傳感器、固態(tài)照明、芯片級的激光器等。例如，在數(shù)碼像機和先進的成像系統(tǒng)中，等離子體激元的隱形像素可能會減少由于相鄰像素之間破壞性串擾產(chǎn)生圖像模糊的狀況，從而生成更清晰、更準確的照片和醫(yī)學影像。