XPANCEO Yeni Teknolojiler Araştırma Merkezi'nden araştırmacılar, Nobel Ödüllü Prof. Konstantin Novoselov ile işbirliği içinde, van der Waals yarı iletken kristali arsenik trisülfürün (As2S3) son derece güçlü bir fotorefraktif etki sergilediğini keşfetti. Bu, düşük yoğunluklu ultraviyole ışığın, pahalı temiz odalara veya süslü femtosaniye lazerlere ihtiyaç duymadan, kırılma indisini kalıcı olarak değiştirebildiği anlamına geliyor - Δn ≈ 0,3'e kadar olan bu değişim, BaTiO3 veya LiNbO3 gibi klasik malzemelerdeki değişimleri geride bırakıyor.

Bu özellik, optik işlevlerin doğrudan malzemenin içine 'yazılmasına' izin veriyor; telekom sistemlerindeki minik yapıları, sensörler için kompakt optik bileşenleri ve güvenlik için hologram benzeri özellikleri oluşturmak için kullanışlı bir numara. Etki nanometre ölçeğinde o kadar güçlü ki, sahteciliğe karşı mücadele için ideal olan, benzersiz ve taklit edilmesi zor 'optik parmak izleri' yaratabiliyor.

Bu hassasiyeti sergilemek için ekip, standart bir lazer kullanarak Albert Einstein'ın mikroskobik bir portresini, noktaları sadece 700 nanometre aralıklarla yerleştirilmiş şekilde, ince bir As2S3 parçasına oydu. Hatta çözünürlüğü ~50.000 nokta/inç'e (noktalar arasında yaklaşık 500 nanometre) kadar zorlayarak, ışık kaynaklı değişiklikler sayesinde güçlü optik kontrasta sahip desenler ürettiler.

Sadece desen oluşturmanın ötesinde, ışığa maruz kalmak As2S3'ün fiziksel olarak %5'e kadar genişlemesini sağlıyor; bu da mikrolensler ve kırınım ızgaraları gibi optik yapıların doğrudan yüzeyinde oluşturulmasını mümkün kılıyor. Bu, artırılmış gerçeklik gözlükleri ve akıllı kontakt lensler için geniş görüş alanlı dalga kılavuzları gibi bileşenlerin geliştirilmesi için çok önemli.

XPANCEO'nun Kurucusu ve CTO'su Valentyn Volkov, bu kadar hassas doğal kristallerin keşfinin, fotonikleri elektrik kökenlerinden ileriye taşıyarak yeni nesil ışık odaklı teknoloji için 'temel yapı taşlarını' sağladığını belirtti. Malzemenin duyarlılığı aynı zamanda fotonik devreler ve nanometre ölçekli sensörler için umut verici olmasını sağlıyor, bu da yeni nesil teknoloji için ışığı manipüle etmede önemli bir adımı temsil ediyor.