Достижение группы ученых из Гарвардского университета демонстрирует, как заимствование концепций из физики двумерных материалов в сочетании с микроэлектромеханическими (МЭМС) системами создает новый класс перестраиваемых фотонных устройств. Это пример сближения механики, фотоники и материаловедения для достижения беспрецедентного контроля над светом на чипе.

В основе разработки ученых — два слоя фотонных кристаллов из нитрида кремния, расположенных друг над другом. Смещение одного слоя относительно другого (концепция «твистроники», заимствованная из физики скрученного графена) создает асимметрию, заставляя структуру по-разному взаимодействовать с лево- и правополяризованным светом.

Встроенные МЭМС-актуаторы позволяют с высокой точностью менять угол поворота и расстояние между слоями, настраивая оптические свойства устройства в реальном времени. Это дает возможность достичь почти идеальной селективности в различении направлений поляризации, сообщает Scienmag.

Варианты практического применения охватывают несколько областей, от исследования свойств биологических молекул без сложной подготовки до оптической связи с повышенной пропускной способностью и безопасностью. Для квантовых технологий динамический контроль хиральности открывает возможности управления спин-фотонными взаимодействиями и подготовки хиральных квантовых состояний. А интеграция с существующими фотонными интегральными схемами обеспечивает технологии масштабируемость.

Год назад команда ученых из Германии и Великобритании рассказала об открытии в области антиферрокристаллов. Они нашли способ придавать нехиральным кристаллам свойство хиральности, воздействовав на них светом.