科技日?qǐng)?bào)訊 公元4世紀(jì)，羅馬人制造了一種名為萊克格斯杯（Lycurgus cup）的特殊玻璃杯，玻璃內(nèi)分布著精細(xì)的金銀微粒，能根據(jù)光照方向不同改變顏色，光從一邊照是綠色，從另一邊照是紅色的。雖然制造者也未必知道其中原理，但現(xiàn)在我們知道，這是由于表面等離子共振造成的。

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，最近，英國劍橋大學(xué)一個(gè)研究小組利用這種表面等離子共振構(gòu)建出新型全息圖，就像萊克格斯杯一樣。他們把不同大小和形狀的銀納米粒子按一定紋理排列在基底上，光會(huì)在粒子表面發(fā)生不同的散射，全息圖也能隨之改變顏色。由于粒子能同時(shí)產(chǎn)生兩種顏色，所以能存儲(chǔ)更多信息，在3維顯示器、信息存儲(chǔ)設(shè)備等多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。相關(guān)論文發(fā)表在近期美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上。

　　“這是受萊克格斯杯獨(dú)特光學(xué)屬性的啟發(fā)。”尤文·蒙特朗格說，“它是基于光源位置不同而改變顏色，與觀察者的位置基本無關(guān)，和一些貴晶體產(chǎn)生的二向色效應(yīng)不同。迄今為止，人們還從未在天然材料上發(fā)現(xiàn)過‘等離子效應(yīng)’?！?/p>

　　目前幾乎所有的傳統(tǒng)全息圖都是一種顏色，由于彩色全息圖有方向限制，還無法在一個(gè)平面上產(chǎn)生彩色全息圖。傳統(tǒng)全息圖的衍射條紋大于光的半波長，研究人員造出的新型全息圖與傳統(tǒng)的衍射條紋要小于光的半波長，能控制光的干涉，而且衍射波段更窄，由納米結(jié)構(gòu)的等離子增強(qiáng)光散射產(chǎn)生了彩色效果。

　　這種亞波長距離帶來了許多優(yōu)勢(shì)。如兩種不同的等離子納米粒子在亞波長距離能實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用，或結(jié)合使用，但不會(huì)耦合在一起。利用不同形狀和大小的銀納米粒子就能控制顏色，每種納米粒子都能攜帶獨(dú)立信息，存儲(chǔ)的信息總量也更多。

　　目前的設(shè)備顯示，納米粒子能在超出衍射界限范圍存儲(chǔ)并傳輸獨(dú)立信息，因此要造出能180度投射的彩色全息圖是可能的。研究人員指出，這種投射的幅度甚至超出一個(gè)平面，需要用曲面來顯示。

　　論文合著者、劍橋大學(xué)的凱勒姆·威廉姆斯說：“除了替代信用卡上的‘彩虹全息圖’，這種全息技術(shù)還能用于球面投射圖像，這是傳統(tǒng)光學(xué)迄今未能實(shí)現(xiàn)的。此外，其還能作為產(chǎn)生動(dòng)態(tài)三維彩色顯示器的基礎(chǔ)，以及能讓光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)一步擴(kuò)大存儲(chǔ)量?！?/p>

　　他們還計(jì)劃進(jìn)一步研究該技術(shù)的多種應(yīng)用。蒙特朗格說：“未來研究會(huì)集中在等離子效應(yīng)的調(diào)節(jié)機(jī)制方面，主要目標(biāo)是整合新的調(diào)制方案，造出超薄顯示器和動(dòng)態(tài)全息圖?！?/p>

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