纳米光学研究新进展开启了纳机电系统(NEMS) 的设计大门

当达到纳米数量级，光在两个非常接近（有时可达到10nm,比光的波长都要小）的表面之间辐射光子会产生能量，在光波长被中断时，光的特性会发生变化，产生出一些不稳定的波，叫做倏逝波（evanescent waves），这些很难预测方向的倏逝波更无法计算，这给研究者带来了巨大的工作挑战。

近日，佐治亚理工大学的研究者发现了一种方法,可以预测辐射热传导时产生的倏逝波的行为,这项重要发现为纳米技术及纳机电系统(NEMS)开启了开发设计的大门,如太阳能热辐射技术等。

电磁波通过两个金刚砂板中间的真空间隙，两个金刚砂板之间的间距仅100nm，其中一个的温度比另一个更高。图中的线代表能量流，当通过这个微小的间隙时，光波被弯曲了

该研究项目的领导人,佐治亚理工大学的张卓敏教授(Zhuomin Zhang)说,“该发现告诉我们一些基本信息,在利用纳米辐射热传导的一些设计中可以确定板之间的距离以及板的尺寸大小。在这个数量级上能了解光的行为,对利用这一现象的独特特性的设计技术是一个关键。”

该研究团队发现，当质子通过两个表面间只有几纳米宽的真空间隙时，光并不是通常的直线辐射，而是发生了弯曲，他们同时注意到，在热辐射过程中，倏逝波被分裂开，从而容许他们想象并预见这些波的能量轨道。

理解这些波的行为对任何基于纳米技术的设备开发都非常重要,如基于热辐射扫描隧道显微镜的纳米成像、扫描质子-隧道显微镜等。