美國(guó)斯坦福大學(xué)和賓夕法尼亞大學(xué)組成的一個(gè)聯(lián)合工程師團(tuán)隊(duì)首次使用等離子體激元?jiǎng)?chuàng)建出一個(gè)可以探測(cè)光同時(shí)也可以隱形的新設(shè)備，應(yīng)用于先進(jìn)的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)和數(shù)碼像機(jī)中，可生成更為清晰、更準(zhǔn)確的照片和影像。

　　等離子體激元，即在光激發(fā)下的金屬納米結(jié)構(gòu)中自由電子氣集體振蕩，是目前可以突破光的衍射極限來實(shí)現(xiàn)納米尺度上對(duì)光操縱的新型量子態(tài)，為光學(xué)元器件和芯片的小型化以及未來信息領(lǐng)域超越摩爾定律帶來了曙光。

　　新研究首次將等離子體激元這一概念用于光電子探測(cè)隱形設(shè)備。研究人員稱，在其上的反光金屬涂層可使一些東西看不見，使這種設(shè)備不可直觀，由此創(chuàng)建出一種隱形的光檢測(cè)器裝置。該設(shè)備的核心是由薄薄的金帽覆蓋硅納米線。研究人員通過調(diào)整硅中的金屬比例，即一種調(diào)諧其幾何尺寸的技術(shù)，精心設(shè)計(jì)了一個(gè)“電漿斗篷”，其中金屬和半導(dǎo)體中的散射光相互抵消，從而使該設(shè)備不被看見。該技術(shù)的關(guān)鍵在于，在薄金涂層中建立一個(gè)偶極子，與硅的偶極子在力量上可對(duì)等。當(dāng)同樣強(qiáng)烈的正負(fù)偶極子相遇時(shí)，它們之間相互抵消，系統(tǒng)就會(huì)變得不可見。

　　研究人員說：“我們發(fā)現(xiàn)，一個(gè)精心設(shè)計(jì)的金殼極大地改變了硅納米線的光學(xué)響應(yīng)。在金屬絲中光吸收略有下降，而由于隱形效果，散射光會(huì)下降100倍。實(shí)驗(yàn)同樣證明，在計(jì)算機(jī)芯片中常用的其他金屬如鋁和銅也會(huì)具有同樣效果。之所以能夠產(chǎn)生隱蔽性，首先是金屬和半導(dǎo)體的調(diào)整。而如果偶極子沒有正確對(duì)齊，隱形效果則會(huì)減弱甚至失去。所以只有在適量材料中的納米尺度下，才能做到最大程度的隱形。”

　　研究人員預(yù)測(cè)，這種可調(diào)的金屬半導(dǎo)體設(shè)備在未來將用于許多相關(guān)領(lǐng)域，包括太陽能電池、傳感器、固態(tài)照明、芯片級(jí)的激光器等。例如，在數(shù)碼像機(jī)和先進(jìn)的成像系統(tǒng)中，等離子體激元的隱形像素可能會(huì)減少由于相鄰像素之間破壞性串?dāng)_產(chǎn)生圖像模糊的狀況，從而生成更清晰、更準(zhǔn)確的照片和醫(yī)學(xué)影像。