光波导是实现光电集成和光子集成的关键。记者日前从安徽大学获悉，该校先进材料原子工程研究中心科研团队发现了金属纳米团簇中的光波导行为。这是在金属纳米团簇材料中发现的重要光传播新现象，填补了纳米团簇光子性质研究的空白，丰富了有源光波导和偏振发光材料的研究。相关成果近日发表在国际期刊《科学》上。
资料图：安徽大学先进材料原子工程研究中心科研团队的相关成果近日发表在国际期刊《科学》上。
光波导具有抗干扰能力强、保真度高等特点，其广泛应用于电光调制器、光子耦合器、光子电路等领域。目前，多种光子纳米结构被开发用作光波导材料，但它们仍然存在着光学损耗高和制造工艺复杂等问题。而配体保护的金属纳米团簇具有良好的光学性质和较大的斯托克斯位移等，这些特点使其非常适合用于光电器件，并且团簇的光学性质可以通过金属掺杂、配体调控、价态调整等手段进行调控。因此，金属纳米团簇非常适合用作光波导材料。
安徽大学教授朱满洲、副教授陈爽科研团队发现，配体保护的两种金属纳米团簇材料具有优异的光波导性能，其光损耗系数低于大多数无机、有机和杂化材料，研制的两种金属纳米团簇的晶体排列和分子取向导致了其极高的极化比，为有源波导和极化材料家族提供了新成员。这在未来信息储存、集成光学等领域具有潜在的应用前景。
光波导材料是光学器件和光学系统中的关键组成部分，在光通信、光学传感和光学计算等领域发挥着重要的作用。金属纳米团簇光波导行为的发现为开发配体保护的金属纳米团簇作为活性光波导材料提供了理论基础和应用前景，为构建基于团簇的小型化集成纳米光子器件提供了支持。