把光波的速度变缓慢:哈佛实验第一次做到了。想象一只鸭子在池塘里游过去,水面会荡起一圈圈涟漪;再想想超音速飞机在空中划出一道蓝光,这些现象其实都有一个共同点:运动速度超过了介质里波的相速。这种速度超过介质的现象叫做“切伦科夫辐射”,切伦科夫辐射就像超音速飞机留下的蓝色尾迹一样。哈佛团队这次实验把这一物理现象缩小到了纳米尺度。在Federico Capasso实验室,研究团队成功制造出一种表面等离子体。简单来说,他们让光波在金属表面像粒子一样排队前进。当它们在特定角度被激发时,会在金属边缘激起反向传播的次级波,就像鸭子划水一样留下尾迹。这个过程就叫做纳米“光震”。有趣的是入射光的角度和偏振状态可以控制这个“光震”。偏振光甚至可以激发和主波方向相反的次级波。研究人员把这个过程比作纳米级的水面倒影。通常次级波比光波更短难以观测和控制,哈佛团队不仅看到了它们,还找到了多种方法来控制它们。这个实验还展示了同一物理规律在不同尺度上的表现,从池塘涟漪到超音速尾迹,再到金属表面的纳米级“光震”。这个研究团队通过光纤阵列精确激发和记录微弱信号来捕捉这些瞬间即逝的波纹。目前实验还是在静态金属表面上进行的,下一步计划把结构扩展到三维甚至换成拓扑绝缘体材料来进一步压缩波长并提高操控精度。这个研究给未来带来很多可能性,比如超高速光通信、隐身涂层或者更高效的太阳能收集。哈佛团队用这个实验把百年前的物理预言变成了现实,他们接下来要做的是让这股“光震”跑得更远更稳。 这个研究把百年前切伦科夫辐射的预言搬进了实验室里。Federico Capasso带领的哈佛团队在这个实验中把光波的速度给降下来了。 他们在Federico Capasso实验室里制造出了一种表面等离子体,给光波套上了“方向盘”。 当入射光角度和偏振状态改变时,“光震”的方向也跟着改变。 这个过程就像是纳米级的水面倒影一样简单。 研究人员通过光纤阵列精确激发和记录微弱信号来捕捉这些瞬息即逝的波纹。 哈佛团队不仅看到了次级波还找到了多种方法来操控它们。 这就像让光波在金属表面排队前进一样驯服它们。 研究团队在Federico Capasso实验室里首次制造出表面等离子体。 从池塘涟漪到超音速尾迹再到金属表面的纳米级“光震”,同一物理规律在不同尺度上表现出来。 这些次级波通常比光波更短难以观测和控制。 哈佛团队用实验技术把表面等离子体这种隐形现象给捕捉到了。 他们通过光纤阵列精确激发和记录微弱信号来捕捉这些瞬息即逝的波纹。 目前实验还是在静态金属表面上进行的。 下一步计划把结构扩展到三维甚至换成拓扑绝缘体材料来进一步压缩波长并提高操控精度。 这个研究给未来带来很多可能性比如超高速光通信、隐身涂层或者更高效的太阳能收集。 哈佛团队用这个实验把百年前切伦科夫辐射的预言变成了现实。 他们接下来要做的是让这股“光震”跑得更远更稳。