Profesor z Caltech Harry Atwater wraz z zespołem współautorów opublikował pracę opisującą nową metodę kontrolowania światła za pomocą niezwykle cienkiego materiału. W badaniach naukowcy wykorzystali trzy warstwy atomów fosforu, tworząc materiał zdolny do polaryzacji światła, który jest przestrajalny, precyzyjny i cienki. Warto tu przypomnieć, że w identyczny sposób działają ekrany LCD, które zmieniając orientację ciekłego kryształu, zmieniają także jego polaryzację.
Czarny fosfor i sterowanie światłem
Naukowcy zauważają, że czarny fosfor jest pod pewnymi względami podobny do grafitu lub grafenu, jednak nie taki sam. Zarówno grafit jak i grafen są formami węgla, które tworzą warstwy o grubości zaledwie jednego atomu, które są idealnie płaskie. Czarny fosfor jest inny, tworzy warstwy żebrowane, które przypominają sztruks. Jednym z krytycznych aspektów czystego fosforu jest to, że materiał ten ma znacznie anizotropowe właściwości optyczne. W tym przypadku jest to najważniejszą cechą materiału, ponieważ w przeciwieństwie do grafenu, gdzie światło jest pochłaniane i odbijane pod tym samym kątem, czarny fosfor wyrównuje polaryzację światła wzdłuż swoich pofałdowań. Dzięki tej właściwości czarny fosfor reaguje inaczej na światło, gdy jest ono ustawione prostopadle do pofałdowań materiału.
Zobacz też: Pixel 6 nie chce się ładować? Smartfon okazuje się być niezwykle wybredny
Kiedy światło spolaryzowane jest skierowane w poprzek pofałdowań czarnego fosforu, oddziałuje ono z materiałem zupełnie inaczej niż wtedy, gdy światło jest skierowane wzdłuż pofałdowań. To, co czyni czarny fosfor wyjątkowym, to fakt, że jest on również półprzewodnikiem. Zdolność półprzewodnikowa pozwala na konstruowanie struktur z czarnego fosforu, które kontrolują polaryzację światła po przyłożeniu sygnału elektrycznego. Łącząc właściwości materiału do odbijania światła spolaryzowanego i zdolności półprzewodnikowe, naukowcy byli w stanie stworzyć małe elementy zdolne do konwersji polaryzacji światła do innego stanu polaryzacji odbitego, gdy półprzewodnik jest włączony lub wyłączony. Odkrycie ma potencjał, aby zrewolucjonizować telekomunikację, stając się istotnym elementem sieci Li-Fi.
Źródło: SlashGear