在的帮助下越来越有用材料，科学家们成功地将光限制在尽可能小的空间内——单个原子的大小。
如果光能被如此紧密地锁定，它将为未来的电子产品、传感器和成像设备开辟各种可能性，有可能导致计算机芯片和激光传感器比我们今天使用的任何东西都要小得多。
实际应用还有一段路要走，但研究人员对他们的发现感到非常兴奋，这是通过他们描述为原子级乐高的实验实现的。
“石墨烯不断让我们感到惊讶：没有人认为将光限制在一个原子的极限内是可能的，”首席研究员弗兰克·科彭斯说，来自西班牙光子科学研究所（ICFO）。
“它将开启一系列全新的应用，例如一纳米以下的光通信和传感。”
通常，光不能聚焦在小于其自身波长的点上，这一障碍称为衍射极限。
科学家们已经尝试利用纳米级金属笼来引导来突破这一限制光子光，但到目前为止，这些限制导致了太多的能量损失。
在这种情况下并非如此。 研究人员使用称为异质结构的二维材料堆叠来构建新的纳米光学器件，添加石墨烯单层作为半金属，因为它可以以以下形式引导光：等离子体激元。
这些等离子体激元是与光强烈相互作用的电子振荡，因此可用于引导光。 在石墨烯顶部，该团队堆叠了六方氮化硼（hBN）单层作为绝缘体，然后是一系列金属棒。
喜欢许多伟大的科学发现在此之前，这个是偶然制作的。 “起初，我们正在寻找一种激发石墨烯等离子体激元的新方法，”团队成员之一说道，来自 ICFO 的大卫·阿尔卡拉兹·伊朗佐 (David Alcaraz Iranzo)。
“在途中，我们发现限制比以前更强，而且额外损失也最小。因此，我们决定采用单原子极限，结果令人惊讶。”
当红外光穿过研究人员的设备时，等离激元在金属和石墨烯之间聚集。 研究小组不断缩小这个空间，直到只有一个原子厚？ 发现等离子体激元仍在振动并且仍然可以自由传播。
等离子体激元的传播可以通过打开或关闭电压来控制，这展示了如何在小于纳米厚的通道中操纵光。
为了在光开关、传感器和探测器中发挥作用，设备中的其他所有东西也需要缩小，但这项研究表明，光可以包含在最小的通道中。
工作已经进展顺利开发基于光的晶体管？ 驱动当今小工具的小型电气装置？ 这一新的发展开启了显着减小尺寸和提高速度的可能性。
更进一步，制造商应该能够将更多的晶体管封装到相同的空间中（提高性能），或者将相同数量的晶体管放入更小的空间中（减小尺寸），或者两者兼而有之。
无论您想要在下次火车旅行中使用超快的笔记本电脑还是耳中的电脑，当这些设备开始出现时，您可能都需要感谢石墨烯。
“达到光限制的极限可能会导致新设备尺寸空前小，”安德里亚·C·法拉利说石墨烯旗舰研究计划的负责人，他没有直接参与这项研究。
该研究发表于科学。
