河北
想象一下，将手电照射到一种材料上，看到光线向后弯曲——或者朝着完全意想不到的方向弯曲——就像是在违背物理定律。这种现象被称为负折射，可能会改变成像、通信等无数技术。现在，一组科学家成功利用一种叫CrSBr的天然磁性材料实现负折射——无需复杂的人造结构。这项研究发表在Nature Nanotechnology期刊上，为超紧凑镜头、超高分辨率显微镜，以及可以用磁铁控制的可重构光学设备铺平了道路。
研究人员使用了一层极薄的CrSBr，这种材料具有独特的磁性结构——其磁性原子在层内和层间以不同的方式排列。这种磁序会改变材料与光的相互作用。当磁序活跃时，会导致光线向“错误的方向”弯曲，从而产生负折射。
通过将光引导入这个微小芯片的材料中，团队直观地确认了光的反向弯曲。他们还制作了一个微型“超透镜”——一种能够将光聚焦到极小的点上的设备——这是未来实现高精度成像和数据处理的重要一步。
传统的弯曲光的材料通常复杂且难以控制。使用像CrSBr这样的天然磁性材料意味着在纳米尺度上可以更轻松、更灵活地控制光。此外，这个设备可以通过磁铁或温度变化来开关，为更智能、可重新编程的光学系统打下基础。
这项开创性的工作由张翔教授领导，由香港大学的研究助理教授马婧文和博士后王雄参与，与武汉大学的刘晓泽教授和华南师范大学的陈祖欣教授合作。香港大学光学量子材料国家重点实验室的崔晓东、尹晓波和张爽教授也给予了重要指导。
这一发现为下一代技术奠定了基础，比如高精度医学成像、先进制造和量子计算。它还支持香港在高科技创新和量子技术方面的雄心，这些领域对地区发展非常重要。
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