Larry Lu (à gauche), et Jiong Yang avec l'objectif affiché à l'écran. Crédit :Stuart Hay, ANU
Les scientifiques ont créé le verre le plus fin au monde, un deux millième de l'épaisseur d'un cheveu humain, ouvrant la porte à des écrans d'ordinateur flexibles et à une révolution dans les caméras miniatures.
Le chercheur principal, le Dr Yuerui (Larry) Lu de l'Université nationale australienne (ANU), a déclaré que la découverte dépendait du potentiel remarquable du cristal de bisulfure de molybdène.
« Ce type de matériau est le candidat idéal pour les futurs écrans flexibles, " a déclaré le Dr Lu, chef du laboratoire de système nano-électro-mécanique (NEMS) à l'école d'ingénierie de recherche de l'ANU.
"Nous pourrons également utiliser des réseaux de microlentilles pour imiter les yeux composés des insectes."
La lentille de 6,3 nanomètres surpasse les précédentes lentilles plates ultra-fines, fabriqué à partir de réseaux de nano-barres d'or de 50 nanomètres d'épaisseur, connu comme un métamatériau.
"Le bisulfure de molybdène est un cristal incroyable, " a déclaré le Dr Lu
« Il survit à des températures élevées, est un lubrifiant, un bon semi-conducteur et peut également émettre des photons.
"La capacité de manipuler le flux de lumière à l'échelle atomique ouvre une voie passionnante vers une miniaturisation sans précédent des composants optiques et l'intégration de fonctionnalités optiques avancées."
Le bisulfure de molybdène fait partie d'une classe de matériaux connus sous le nom de verres chalcogénures qui ont des caractéristiques électroniques flexibles qui les ont rendus populaires pour les composants de haute technologie.
JiongYang examine l'objectif (cercle violet à l'écran). Crédit :Stuart Hay, ANU
L'équipe du Dr Lu a créé leur objectif à partir d'un cristal de 6,3 nanomètres d'épaisseur - 9 couches atomiques - qu'ils avaient décollé d'un plus gros morceau de bisulfure de molybdène avec du ruban adhésif.
Ils ont ensuite créé une lentille de rayon de 10 microns, utiliser un faisceau d'ions focalisé pour éliminer les couches atome par atome, jusqu'à ce qu'ils aient la forme de dôme de la lentille.
L'équipe a découvert que des couches simples de bisulfure de molybdène, 0,7 nanomètres d'épaisseur, avait des propriétés optiques remarquables, apparaissant à un faisceau lumineux 50 fois plus épais, à 38 nanomètres. Cette propriété, connu sous le nom de longueur de chemin optique, détermine la phase de la lumière et régit les interférences et la diffraction de la lumière lors de sa propagation.
"Au début, nous ne pouvions pas imaginer pourquoi le bisulfure de molybdène avait des propriétés si surprenantes, " a déclaré le Dr Lu.
Collaborateur Professeur assistant Zongfu Yu à l'Université du Wisconsin, Madison, a développé une simulation et a montré que la lumière rebondissait plusieurs fois à l'intérieur des couches cristallines à indice de réfraction élevé avant de passer à travers.
Indice de réfraction du cristal de bisulfure de molybdène, la propriété qui quantifie la force de l'effet d'un matériau sur la lumière, a une valeur élevée de 5,5. En comparaison, diamant, dont l'indice de réfraction élevé provoque son éclat, n'est que de 2,4, et l'indice de réfraction de l'eau est de 1,3.
Cette étude est publiée dans la revue Nature Lumière :science et applications .
