最近，一項(xiàng)研究揭示了折射率的振蕩比現(xiàn)有理論所能解釋的更快。發(fā)表在《納米光子學(xué)》（Nanophotonics）雜志上的一項(xiàng)研究表明，通過(guò)快速調(diào)節(jié)折射率（即電磁輻射在介質(zhì)中的速度與在真空中的速度之比），可以在光譜的近可見(jiàn)部分產(chǎn)生光子時(shí)間晶體（PTC）。 r+n0M';0  
`|coA2$rw  
研究人員制造出了近可見(jiàn)光譜的光子時(shí)間晶體，這可能會(huì)給光科學(xué)應(yīng)用帶來(lái)革命性的變化。這一突破擴(kuò)大了人們以前對(duì)光子時(shí)間晶體的認(rèn)識(shí)范圍，以前人們只能在無(wú)線(xiàn)電波中看到光子時(shí)間晶體。 <}
t~^E,  
h?R{5?RxK  
該研究的作者認(rèn)為，在光域中維持光子時(shí)間晶體的能力可能會(huì)對(duì)光科學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，使未來(lái)真正具有顛覆性的應(yīng)用成為可能。 6D|[3rXr  
0`c|ZzY  
PTC 是一種折射率隨時(shí)間快速升降的材料，在時(shí)間上等同于光子晶體，其中的折射率在空間中周期性振蕩，導(dǎo)致了珍貴礦物和昆蟲(chóng)翅膀的虹彩等現(xiàn)象。 SQ
8xfD*  
LvtHWt  
E@ J/_l;  
只有當(dāng)折射率的升降與相關(guān)頻率電磁波的單周期一致時(shí)，PTC 才是穩(wěn)定的。 Rd'P\  
(rqc_ZU5  
在這項(xiàng)新研究中，第一作者、以色列海法以色列理工學(xué)院的莫德凱-塞格夫（Mordechai Segev）與合作者、美國(guó)印第安納州普渡大學(xué)的弗拉基米爾-沙拉耶夫（Vladimir Shalaev）和亞歷山德拉-博爾塔塞娃（AlexndraBoltasseva）及其團(tuán)隊(duì)，發(fā)送了波長(zhǎng)為 800 納米的極短（5-6 飛秒）激光脈沖，穿過(guò)透明導(dǎo)電氧化物材料。 T<yAfnTb`  
~hD!{([  
這引起了折射率的快速變化，使用波長(zhǎng)稍長(zhǎng)（近紅外）的探針激光束對(duì)這種變化進(jìn)行了探索。當(dāng)材料的折射率恢復(fù)到正常值時(shí)，探針光束迅速紅移（即波長(zhǎng)增加），然后藍(lán)移（波長(zhǎng)減少）。 \c}_!.xj"  
v+Eub;m   
_D~l2M  
每一次折射率變化所需的時(shí)間都微乎其微--不到10飛秒，因此也在形成穩(wěn)定的PTC所需的單周期內(nèi)。 <G|i!Pm  
pHQrjEF*  
Segev說(shuō)："晶體中被激發(fā)出高能量的電子一般需要十倍以上的時(shí)間才能弛豫回基態(tài)，許多研究人員認(rèn)為我們?cè)谶@里觀(guān)察到的超快弛豫是不可能的。我們還不清楚它是如何發(fā)生的。" 9d&@;&al  
p3r("\Za,  
論文合著者 Shalaev 進(jìn)一步指出，在光域中維持 PTC 的能力（如本文所展示的）將"開(kāi)啟光科學(xué)的新篇章，實(shí)現(xiàn)真正的顛覆性應(yīng)用"。然而，我們對(duì)這些可能的應(yīng)用知之甚少，就像 20 世紀(jì) 60 年代的物理學(xué)家對(duì)激光可能的應(yīng)用知之甚少一樣。