来源:蝌蚪五线谱 2025-11-07
摘要:
在接近绝对零度的极低温度下,比如4开尔文(约零下269.15摄氏度),大多数电光材料都会“罢工”,性能一落千丈。但最近,比利时科学家们带来了一项令人振奋的突破:他们通过重新设计钛酸锶的结构,研发出一种新型薄膜,在这样严寒的环境里,不仅光损耗很低,还实现了电光性能的飞跃,创下了新纪录。这项研究发表在《科学》杂志上。
测试结果显示,在零下269.15摄氏度的条件下,这种薄膜的普克尔系数高达350皮米每伏——这个数值衡量的是材料在外加电场下折射率变化的强度,系数越高,意味着用更少的电压就能高效调控光线。在极低温中,大多数材料性能衰退,而这种改进后的钛酸锶薄膜却逆势而上,展现出“高响应、低损耗”的优异特性。这为量子计算机和探测器提供了更高效的光控组件,帮助信息编码、路由和转换,推动量子互连、调制器和传感器的发展,最终实现超导处理器与光网络之间的顺畅连接。
同时,另一项相关研究也表明,通过精细调控钛酸锶结构,它在4到5开尔文的低温下对电场的响应变得极强且可调。这两项工作共同揭示了这种材料的可控潜力,以及将它集成到低损耗、晶圆级光子芯片中的可行路径,为未来科技打开了新的大门。

研究示意图。图片来源:《科学》杂志