可見(jiàn)光只是電磁波譜中的一小部分，而對(duì)人類視力范圍以外頻率的光波的操縱，已經(jīng)使手機(jī)和 CT 掃描等技術(shù)成為可能。萊斯大學(xué)的研究人員已經(jīng)制定了一項(xiàng)計(jì)劃，以利用頻譜中以前未使用的部分。 D}{]5R  
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識(shí)別光譜中的差距 a~VW?wq  
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萊斯大學(xué)三年級(jí)博士生、最近發(fā)表在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）雜志上的一篇文章的第一作者徐睿說(shuō)："中紅外光和遠(yuǎn)紅外光存在明顯的差距，大約在 5-15 太赫茲的頻率和 20-60 微米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，與較高的光學(xué)頻率和較低的無(wú)線電頻率相比，目前還沒(méi)有很好的商業(yè)產(chǎn)品。" b!QRD'31'j  
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這項(xiàng)研究是在威廉-馬什-萊斯講座教授、材料科學(xué)與納米工程助理教授朱涵宇（Hanyu Zhu）的新興量子與超快材料實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的。 S=L#8CID  
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太赫茲間隙的重要性和挑戰(zhàn) z{NK(oW  
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Zhu說(shuō)："這一頻率區(qū)域的光學(xué)技術(shù)--有時(shí)被稱為'新太赫茲間隙'，因?yàn)樗�遠(yuǎn)比0.3-30太赫茲'間隙'中的其他頻率區(qū)域更難以接近--對(duì)于研究和開發(fā)用于接近室溫的量子電子學(xué)的量子材料，以及感知生物分子中的功能基團(tuán)以進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷，可能非常有用。" `LwZ(M-hI  
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研究人員面臨的挑戰(zhàn)一直是找到合適的材料來(lái)承載和處理"新太赫茲間隙"中的光。這種光會(huì)與大多數(shù)材料的原子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互作用，并很快被它們吸收。 O#^qd0e'P!  
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鈦酸鍶和量子順電性 VK%ExMSqEh  
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Zhu 的研究小組利用鈦酸鍶（一種鍶和鈦的氧化物）將強(qiáng)相互作用轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢(shì)。 EcR[b@YI  
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Xu說(shuō)："它的原子與太赫茲光的耦合如此強(qiáng)烈，以至于形成了被稱為聲子-極化子的新粒子，這些粒子被限制在材料表面，不會(huì)在材料內(nèi)部消失。" 925T#%y  
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其他材料支持更高頻率的聲子-極化子，而且通常支持的范圍很窄，而鈦酸鍶則不同，它支持整個(gè) 5-15 太赫茲間隙的聲子-極化子，這是因?yàn)殁佀徭J具有一種稱為量子順電性的特性。鈦酸鍶的原子表現(xiàn)出巨大的量子波動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)，因此能有效捕捉光線，而不會(huì)被捕捉到的光線自我捕獲，即使在零開爾文溫度下也是如此。 E_z,%aD[  
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Xu 說(shuō)："我們通過(guò)設(shè)計(jì)和制造超快場(chǎng)聚光器，證明了鈦酸鍶聲子-極化子器件在 7-13 太赫茲頻率范圍內(nèi)的概念。這種器件能將光脈沖擠壓到小于光波長(zhǎng)的體積內(nèi)，并保持較短的持續(xù)時(shí)間。因此，我們實(shí)現(xiàn)了每米近千兆伏的強(qiáng)瞬態(tài)電場(chǎng)。 21?>re
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未來(lái)影響與應(yīng)用 Y}\3PaUa  
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電場(chǎng)是如此之強(qiáng)，以至于它可以用來(lái)改變材料的結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生新的電子特性，或者從微量的特定分子中產(chǎn)生新的非線性光學(xué)響應(yīng)，這種響應(yīng)可以用普通的光學(xué)顯微鏡檢測(cè)到。Zhu說(shuō)，他的研究小組開發(fā)的設(shè)計(jì)和制造方法適用于許多市售材料，可以實(shí)現(xiàn)3-19太赫茲范圍內(nèi)的光子設(shè)備。