在很寬的光波長范圍內(nèi)，金剛石都是光學(xué)透明的，其中包括400~750 nm的可見光譜。正因為這個特征，它可以專門用于傳感器技術(shù)、熒光成像、光學(xué)生物測量等應(yīng)用中的光學(xué)機械回路元件。所制造出的元件，即諧振器、電路和晶片，品質(zhì)高，廣受歡迎。

       為了在回路中充分使用光子，材料需要具有特定的光學(xué)和機械性能。最近，科學(xué)家實現(xiàn)了單晶金剛石襯底（每一億個金剛石原子中雜質(zhì)原子不超過一個的高純度晶體）制造光學(xué)回路。這種回路必然很小，因而，在光學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用需要先進(jìn)的制造方法。

       現(xiàn)在，KIT的研究人員第一次實現(xiàn)使用多晶金剛石制造基于晶片的光學(xué)機械回路。這些振動系統(tǒng)能夠?qū)⒅C振器激發(fā)成振動狀態(tài)的特定頻率進(jìn)行響應(yīng)。

       雖然，多晶金剛石的晶體結(jié)構(gòu)更加不規(guī)則，但是它足夠強大，且易于加工。這些特殊性能使多晶金剛石的應(yīng)用范圍比單晶材料更為廣泛。多晶金剛石幾乎可以像單晶襯底材料一樣有效地傳輸光子，并且更加適合工業(yè)使用。

       該項研究的第一作者Patrik Rath說：“納米機械諧振器是當(dāng)前最靈敏的傳感器，用于各種精密測量。然而，通過傳統(tǒng)的測量方法來處理這些最小的組件，是極其困難的。在我們的研究中，則充分利用了當(dāng)前可以制造與納米機械諧振器尺寸相同的納米光子元件這一事實。當(dāng)諧振器響應(yīng)時，相應(yīng)的光學(xué)信號就可以直接傳輸?shù)交芈分小?rdquo;

        多晶金剛石是與德國弗賴堡的應(yīng)用固體物理與金剛石材料弗勞恩霍夫研究所合作制造。研究成果發(fā)表在《自然•通訊》雜志上。

編譯自Science Daily